Сколько звезд: СКОЛЬКО ЗВЕЗД ВО ВСЕЛЕННОЙ? | Наука и жизнь

Сколько звезд на небе?

Звездное небо

В темное время суток, вдали от слепящих огней городов, небо открывает захватывающую картину сотен звезд, рассыпанных по созвездиям и Млечному пути. Сосчитать их самому кажется невозможным — числа кажутся фантастическими, от миллионов до миллиардов. Но сразу приходит на ум, что это именно то, чем должны заниматься астрономы. Так сколько звезд на небе в самом деле? Сегодня мы попытаемся определить точное число.

Звезды, видимые глазу

Мы уже не раз слышали, что только в видимой Вселенной триллионы звезд. Но есть нюанс — далеко не все из них человеку видны. Все дело в блеске, или звездной величине — тусклые светила вблизи выглядят ярче, чем очень мощные вдалеке. Чем меньше звездная величина, тем лучше видна звезда — но существует предел, после которого даже самый зоркий взгляд не различит звезду. Планка для человеческого глаза — звездная величина +7. Конкретная величина колеблется между +6 и +8 в зависимости от остроты зрения и темноты неба.

Звезды в телескоп (справа) и невооруженным глазом (слева)

В итоге из всего необъятного количества звезд человек может увидеть на небе… всего 6000! Но и это приблизительное число. Как мы уже знаем, небесная сфера делится на два полушария, в каждом из которых видно до 3000 звезд. Более того, часть звезд находится у горизонта, где их наблюдать очень сложно — их скрывает плотная атмосфера. А еще надо делать поправку на реальность, где нет идеально ровного горизонта. Его постоянно усложняют деревья, здания, холмы и прочие неровности ландшафта, уменьшая количество одновременно видимых звезд до 2500.

  • Интересный факт — все эти препятствия приводят к тому, что крупные обсерватории строятся в горах, на отдалении от поселений. Там атмосфера не столь плотная, а горизонта на самой высокой горе доступно больше. Особенно популярны горы у моря или океана: водная гладь, наверное, единственный в мире ровный горизонт.

Но даже это число доступно при идеальных условиях наблюдения — то есть темной безлунной ночью. Летом небо у краев ярче, чем зимой, а любой городской фонарь создает засветку. Посреди большого города число звезд на небесах падает сразу до 200–300. Следовательно, лучший вид на звезды открывается лишь зимой, на отдалении больше 5 километров от любого населенного пункта или освещенной дороги.

Чтобы увидеть больше звезд, приходится забираться очень далеко. Фото сделано с большой выдержкой.

Звезды в телескоп, или общее количество звезд на небе

Однако человечество уже давно нашло способ обойти ограничения собственного зрения. Множество мощных телескопов на Земле и в космосе ежедневно отодвигают видимые границы пространства, открывая новые звезды и галактики. Даже самый обычный бинокль дает возможность увидеть дополнительные 200 тысяч звезд. А дешевый телескоп открывает в 10 раз больше светил!

Разумеется, мы не можем увидеть все звезды во Вселенной. Центр нашей галактики является непреодолимой преградой, которая закрывает от нас часть Млечного пути, а облака космической пыли поглощают все лучи, кроме инфракрасных. И хотя астрономы с этим борются — так, телескоп Джеймс Уэбб проникнет через те препятствия, которые раньше считались непреодолимыми — Вселенная остается ограниченной. Хотя бы по видимости — максимальное расстояние, на которое мы можем заглянуть, составляет 45,7 миллиарда световых лет.

Галактический центр (в инфракрасном диапазоне)

Подведем итоговый счет. В нашей галактике существует примерно от 100 до 400 миллиардов звезд. По версии телескопа «Хаббл», сейчас найдено около 100 миллиардов галактик, и считается, что вскоре их будет найдено еще 100 миллиардов. Нашу галактику традиционно признают средней по количеству вмещаемых звезд — существуют объекты и крупнее, и меньше размером.

Давайте воспользуемся известными числами и подсчитаем количество звезд на небе вместе. У нас есть 100 миллиардов галактик, в каждой из которых содержится 100–400 миллиардов звезд. Умножим 1011 на 1011 — получается 1022 звезд, 10000000000000000000000 звезд на небе. И это только минимальная оценка! Если галактик или звезд окажется больше, число вырастет на порядки.

 

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 35374

Запись опубликована: 28.03.2016
Автор: Виталий Патинскас

Сколько звезд на небе — Интересные факты

Как-то у Ходжи Насреддина спросили, сколько на небе звёзд. Он ответил: Этот вопрос меня интересует с давних пор. Но я думаю, что решить его можно только в том случае, если самому подняться на небо и сосчитать звёзды…

Мудрец был прав, хоть и частично. Современные спутники и телескопы открывают все более и более далекие галактики, полные все новых бесчисленных звезд, и кажется, что конца этому не будет… Но несмотря на это ответ на вопрос: Сколько звезд на небе ? даже специалистам дать совсем нелегко.

Действительно, звезды не распределены по Вселенной равномерной «взвесью», они собираются в обширные группы – галактики. К примеру, наше Солнце находится в галактике Млечный Путь, а всего только в нем насчитывается около 100 млрд звезд. Но ведь одних только галактик в мироздании триллионы!

Древний мудрец говорил, что пытаться сосчитать звезды равносильно тому, чтобы счесть все песчинки всех берегов на всей Земле. Но если нам не нужно точное число, а достаточно приблизительной оценки, то можно взять спутниковые снимки, установить примерно общую площадь подходящей береговой линии, узнать среднюю толщину песчаного слоя и, зная объем всего песка на Земле, разделить его на средний объем песчинки. Грубую цифру получить непросто, но возможно.

Если вернуться на небеса, то такими «пляжами» для нас могут выступать галактики: приблизительно установлено, что в нашей галактике 1011-1012
звезд, а во Вселенной – 1011-1012 галактик. Простой подсчет показывает, что в мироздании должно быть 1022-1024 звезд.

Это, конечно, грубая цифра, предполагающая, что наша галактика – весьма средняя, что отклонений от средней величины мало, и что мы верно оценили число галактик во Вселенной. А последнее может оказаться весьма обманчивой величиной, ведь долгое время считалось, что существует около 50 млрд галактик, и только работа орбитального телескопа Hubble увеличила эту цифру в 2,5 раза!

И даже Hubble видит далеко не все. Не считая особенно удаленных или тусклых галактик, многие из них попросту невидимы для телескопа, работающего в оптическом диапазоне: они затемнены плотным газопылевым облаком, которое сопровождает процесс активного формирования звезд. Заглянуть в эти дали позволит уже инфракрасный зонд Herschel, который готовится к запуску этой весной (о том, как он будет работать, мы рассказывали в заметке «Глазастый»).

При этом стоит учесть, что никто и никогда в действительности не брался подсчитать число звезд в галактике: обычно замеряется какая-нибудь обобщающая характеристика, в частности, светимость галактики. Затем мы можем, грубо говоря, разделить светимость галактики на среднюю светимость звезды на таком же расстоянии – и оценить число звезд в ней. Примерно таким образом будет работать и Herschel, «подсчитывая» галактики и замеряя их светимость в ИК-диапазоне.

Так что надо просто подождать – пока можно сказать, что звезд не меньше приведенной выше величины: 1 000 000 000 000 000 000 000 000, то есть триллион триллионов.

Космос

Сколько звезд? Считаем их песком!

Ваш ребенок интересуется звездами или просторами космоса? Развивайте это любопытство, комбинируя его с другим универсальным фаворитом детей: песком! В этом посте вы узнаете, как считать звезды во Вселенной с помощью песчинок: фантастическое занятие для всех возрастов, которое привьет вашему ребенку любовь к астрономии.

Во-первых, прежде чем мы начнем считать эти песчинки, два коротких вопроса, чтобы ваш ребенок задумался о масштабах Вселенной.

1. Насколько велико Солнце?

Вы знаете, что он большой. Но знаете ли вы…

Если бы Солнце уменьшилось до размеров маленького апельсина, Земля была бы размером с песчинку.

Относительные размеры Солнца и Земли. Диаметр Солнца (1,3927 млн ​​км) примерно в 109 раз больше диаметра Земли (12 742 км). Если бы Солнце было размером с апельсин, Земля была бы размером с песчинку. Расстояния здесь не в масштабе. Расстояние от Солнца до Земли на самом деле примерно в 107 раз больше диаметра Солнца.

Что?!

Моим детям это показалось невероятным! Они и представить себе не могли, что наша родная планета такая крошечная!

Если вашему ребенку интересно узнать больше, попробуйте создать масштабные модели Солнца и планет Солнечной системы с помощью бумаги и фруктов в моем посте с заданиями о размерах Солнечной системы.

Следующий вопрос.

2. Сколько звезд вы видите на ночном небе?

Изображение предоставлено: Wil Stewart

Если это темная безоблачная ночь, выйдите на улицу и попробуйте сосчитать эти мерцающие точки света.

Угадали сотни тысяч? Миллионы, наверное?

Ответ около 4000.

Этого не может быть!

Это правда.

В зависимости от уровня светового загрязнения в вашем районе и того, какая часть неба видна, вы, вероятно, сможете увидеть меньше, чем это.

Тем не менее, четыре тысячи – трудное для детей число, и цифры будут только расти: пора сыпать песок!

Изображение предоставлено congerdesign

Считай звезды с песчинками

Это фантастическое занятие для детей всех возрастов . Вы можете делать это дома, в помещении или на улице.

Он заканчивается открытой игрой , которая позволяет им изучить то, что они узнали, в своем собственном темпе.

Мои дети просили еще несколько дней после этого!

Что вам потребуется

  • 1,5 литра песка (также подойдет соль или сахар)
  • 1/4 чайной ложки (половина чайной или чайной ложки также подойдут)
  • Один или два синих или черных листа бумаги
  • Белая бумага и фломастер
  • Лоток (не обязательно, но помогает удерживать песок !)
  • Другие мерные ложки или небольшие контейнеры разных размеров (по желанию)
  • Апельсин (по желанию)

Соберите свои запасы

Что они узнают

  • Сколько песка нам нужно, чтобы сосчитать все звезды в Вселенная
  • Как думать об огромных числах
  • Что математика используется для решения сложных задач
  • Как умножать числа на 10
  • Научное представление

 

Следуйте приведенным ниже инструкциям, и давайте начнем считать звездочки с песчинками!

1.

Превратите песчинки в звезды

Положите песок в мешок или контейнер перед собой. Большинство детей любят песок, поэтому они должны быть в восторге от этого.

Как только вы привлечете их внимание, попробуйте выбрать одно зерно. Поместите его на темный фон (хорошо работает экран телефона).

Если у вас есть апельсин, вы можете удивить его относительными размерами Солнца и Земли.

А теперь немного магии.

Вы собираетесь уменьшить Солнце до размера песчинки.

Посмотрите, какой он крошечный! Они больше не могут видеть Землю.

Напомните им, что песчинка перед ними (Солнце) — это звезда. Остальные песчинки — тоже крошечные звездочки. Вы позаимствовали их у Вселенной.

Превращение звезд в песчинки с помощью небольшой магии.

Предложите им выбрать собственную звезду и посмотреть (дайте им увеличительное стекло, если оно у вас есть).

Теперь давайте начнем считать звезды песчинками.

2. Нарисуйте небо песком

Зачерпните 1/4 чайной ложки песка. Это около 4000 «звезд».

Фактическое количество зерен будет сильно различаться в зависимости от того, насколько грубым является ваш песок, но эта оценка служит нашим целям сравнения чисел. Если вашему ребенку интересно, вы можете вычислить более точную оценку на основе имеющегося у вас песка: это отличная возможность попрактиковаться в вычислении объемов и разговоре о геометрии кругов и сфер (см. руководство по бонусной математике №1 ниже).

Теперь положите цветную бумагу на поднос и рассыпьте на ней звезды. Создайте чуть более толстую полосу, идущую по диагонали. Бумага — это ночное небо, а песок — это звезды, которые ваш ребенок может видеть, когда смотрит вверх темной ночью. Пусть они исследуют его на мгновение.

Сколько звезд рождается каждый день?

Процесс звездообразования достаточно хорошо изучен, включая слияние космического газа и пыли под действием гравитации, которое накапливается и растет со временем, пока холодный газ и пыль не разрушатся под действием собственной гравитации, плотность в конечном итоге достигает точки, достаточно высокой, чтобы поддерживать ядерный синтез.

Не все известно о том, как формируются звезды, однако, что делает его захватывающей областью изучения в астрономии и астрофизике.

Следы массивного звездообразования на диске Млечного Пути, VLA/Эффельсбергский телескоп, 22 июля 2021 г. Предоставлено: ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЕНО: Brunthaler et al., Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Но если нас интересует процесс, посредством которого формируются и умирают звезды, неизбежно возникает вопрос, что происходит с большей скоростью.

Звезд умирает больше, чем рождается, или наоборот?

И если мы можем понять скорость рождения и смерти звезд в нашей собственной галактике Млечный Путь, можем ли мы затем расширить эти расчеты, чтобы учесть те же самые скорости в более широкой Вселенной?

Иллюстрация, показывающая, как, вероятно, выглядит наша Галактика, если смотреть издалека. Наша Солнечная система находится недалеко от шпоры Ориона. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

Звездообразование в Млечном Пути в настоящее время включает около 4 солнечных масс газа, конденсирующегося в звезды каждый год.

Поскольку в среднем звезда менее массивна, чем Солнце, астрономы считают, что Млечный Путь производит примерно 7 звезд в год.

К настоящему моменту Млечный Путь преобразовал около 90% содержащегося в нем газа в звезды.

Предполагаемая скорость звездной гибели в Млечном Пути предполагает, что примерно 2 звезды с большой массой превращаются в сверхновые каждое столетие, а 1 звезда с низкой массой ежегодно образует планетарную туманность.

Планетарная туманность — это вероятная судьба солнцеподобной звезды, которая достигает конца своей жизни и начинает сбрасывать свои внешние слои в космос. Это планетарная туманность ESO 577-24, полученная Очень Большим Телескопом.

Таким образом, может показаться, что коэффициенты рождения звезд немного выше, чем коэффициенты смертности, что в нашей Галактике умирает больше звезд, чем рождается.

Но это грубые оценки, поскольку обе эти скорости, как известно, трудно измерить (главным образом из-за присутствия газа и пыли, закрывающих большие области Галактики).