Աստղ

Աստղ, երկնային մարմին, որի ներսում կատարվում են միջուկային ռեակցիաներ։ Աստղերը իրենցից ներկայացնում են մեծ լուսարձակող գազային միացություններ (գնդեր), որոնք առաջանում են հիմնականում գազափոշային միացություններից (հիմնականում ջրածնից և հելիումից) գրավիտացիոն սեղմումների հետևանքով։ Աստղի միջուկի ջերմաստիճանը չափվում է միլիոնավոր կելվիններով, իսկ մակերևույթի ջերմաստիճանը՝ հազարավոր կելվիններով։ Աստղերի մեծամասի համար էներգիայի գոյացման պատճառը նրանց մեջ ընթացող միջուկային ռեակցիաներն են, ինչի հետևանքով ջրածինը վերածվում է հելիումի. փոխարկումը կատարվում է բարձր ջերմաստիճաններում։ Աստղերը անվանում են տիեզերքի հիմնական մարմիններ, քանզի նրանք հանդիսանում են բնության հիմնական լուսավորող մարմինները։

Երկրագնդին ամենամոտ գտնվող աստղը Կենտավրոսի Պրոքսիման է, որը գտնվում է Երկիր մոլորակից 4,2 լուսային տարի հեռավորության վրա (4,2 լուս. տարի = 39 տրիլլիոն կմ = 3,9 × 1013 կմ)։ Անզեն աչքով երկնքում կարելի է նկատել մոտ 6000 աստղ, 3000-ական ամեն կիսագնդում, որոնք բոլորն էլ գտնվում են մեր գալակտիկայում։ Արեգակը տիպիկ G կարգի դասին պատկանող աստղ է։

Աստղերի ծնունդն ու մահը 

Աստղեր առաջանում են մշտապես՝ խոշոր միգամածություններում։ Դրանք հիմնականում կազմված են ջրածնից (Ջրածին), հելիումից և տիեզերական փոշուց, որոնց նախնական ջերմաստիճանը մոտ -263 °C է։ Նախասկզբնական նյութը տիեզերական տարածության մեջ գազի և փոշու ամպն է։ Հենց որ նյութի նմանատիպ թանձրուկները սկսում են հավաքվել միատեղ, առաջացած ձգողության ուժն արագացնում է այդ շարժընթացը։ Այդպիսի գոյացության կենտրոնում գազը սեղմվում և դառնում է ավելի ու ավելի տաք, և, ի վերջո նրա ջերմաստիճանն ու ճնշումն այքնան են մեծանում, որ սկսվում է միջուկային սինթեզը՝ ջրածնի ատոմների միավորումը։ Սինթեզի սկիզբը համարվում է նոր աստղի ծնունդը։ Հաճախ բազմաթիվ նոր աստղեր ծնվում են միմյանց մոտ՝ հսկայական ամպում։ Այդ ժամանակ նրանք առաջացնում են աստղերի ընտանիքներ, որոնց անվանում են աստղակույտեր։ Սակայն աստղերը հավերժ չեն։ Ի վերջո, դրանց միջուկում ջրածնային պաշարը սպառվում է։ Այդ ժամանակ աստղի չափերը փոխվում են, և այն աստիճանաբար մահանում է։ Հին աստղերը փքվում են՝ փոխարկվելով Կարմիր հսկաների, որոնք իրենց շիկացած գազի մի մասը ցրում են տարածության մեջ՝ հսկա, մշուշե օղակների տեսքով, և աստիճանաբար սառչում։

Տեսողական կրկնակի աստղեր 
Այսպիսի աստղազույգի բաղադրիչները կարելի է անմիջականորեն դիտել աստղադիտակով կամ դրանցով ստացված լուսանկարների վրա։ Կրկնակի աստղերից մեկը, որը կարելի է տեսնել անզեն աչքով, Մեծ Արջի համաստեղության շերեփի ծայրից հաշված երկրորդ աստղն է՝ Միցարը, որի կողքին նկատվում է 4m աստղային մեծության երկրորդ աստղը՝ Ալկորը։ Հայտնի են 70000-ից ավելի տեսողական-կրկնակի աստղեր։

Խավարուն-կրկնակի աստղեր 
Խավարուն-կրկնակի աստղերը աստղազույգեր են, որոնց աստղերն իրենց ուղեծրերով շարժվելիս պարբերաբար ծածկում են մեկը մյուսին և տեղի է ունենում կրկնակի աստղի գումարային պայծառության նվազում։ Խավարուն-կրկնակի աստղի դասական օրինակ է Ալգոլը՝ Պերսևս համաստեղության երկրորդ աստղը (β Per)։

Սպեկտրային կրկնակի աստղեր 
Դրանք այն աստղերն են, որոնց կրկնակիությունը հայտնաբերվում է հատուկ սարքերի՝ սպեկտրագրիչների, միջոցով։

Օպտիկական կրկնակի աստղեր 
Տարածության մեջ դիտողի տեսագծի ուղղությամբ երկու աստղ կարող են իրարից շատ հեռու լինել և երկնոլորտում միայն պատահականորեն կարող են հայտնվել իրար մոտ, այսինքն՝ պրոյեկցիայում դիտվել կողք-կողքի։ Դրանք օպտիկական կրկնակի աստղերն են։ Այդպիսի մի վառ օրինակ է վերը նշված Միցար և Ալկոր աստղազույգը։ Սա միակ դեպքն է, երբ կրկնակի աստղը միաժամանակ և՛ տեսողական, և՛ օպտիկական կրկնակի է։

Աստղերի գույնը 
Անզեն աչքով դիտելիս բոլոր աստղերը թվում են միևնույն գույնի՝ կապտասպիտակավուն։ Բայց իրականում նրանք տարբեր գույներ ունեն, և գույնը կախված է աստղի ջերմաստիճանից։

Շատ բարձր ջերմաստիճան ունեցող աստղերը, որոնք կոչվում են ջերմ աստղեր, ունեն կապույտ գույն։ Միջին ջերմաստիճանի աստղերը դեղնանարնջագույն են։ Իսկ համեմատաբար ցածր ջերմաստիճան ունեցողները, որոնք կոչվում են նաև սառը աստղեր, ունեն կարմիր գույն։

Մեր Արեգակը միջին աստիճանի դեղին գույն աստղ է. երբ այն սպառի իր ջրածնային վառելիքի պաշարը, կանցնի ակտիվության վերջին փուլ, կվերածվի կարմիր աստղի և ի վերջո կհանգչի։

Աստղերի ներքին կառուցվածք 
Աստղերի ներքին շերտերում տեղի  է ունենում էներգիայի արտազատում և փոխանցում դեպի արտաքին մակերես։ Էներգիան աստղերի մեջ, բացառությամբ նախաստղերի և շականակագույն թզուկների, արտադրվում է ջերմամիջուկային միաձուլման արդյունքում, որը տեղի է ունենում կամ աստղերի միջուկում, որտեղ ջերմաստիճանը և ճնշումը առավելագույնն են, կամ իներտ միջուկի շրջապատող շերտերում։ Այսպիսի  իրավիճակ հանդիպում է, օրինակ ենթահսկաների մոտ, որոնց միջուկը կազմված է հելիումից, իսկ այրման պայմանները դեռևս ապահովված չեն։ 

Արեգակի դեպքում միջուկի սահմանը գտնվում է նրա կենտրոնից 0,3 R⊙ (արեգակնային շառավիղ) հեռավորության վրա։ Աստղերի մեջ գոյություն ունի էներգիայի փոխանցման երկու հիմնական մեխանիզմ՝ ճառագայթային փոխանցում, որը  տեղի  է ունենում, երբ նյութը բավականաչափ թափանցիկ է ֆոտոնների միջոցով էներգիայի արագ փոխանցման համար, և կոնվեկցիա, որը տեղի է ունենում, երբ նյութը չափազանց անթափանց է ճառագայթային փոխանցման համար, որի պատճառով առաջանում է բավականաչափ մեծ ջերմաստիճանի գրադիենտ, և նյութը սկսում է խառնվել։ Աստղի այն գոտիները, որոնցում էներգիան այս կամ այն ​​կերպ փոխադրվում է, համապատասխանաբար կոչվում են ճառագայթային փոխանցման գոտի և կոնվեկտիվ գոտի։

Տարբեր աստղերում ճառագայթային փոխանցման գոտին և կոնվեկտիվ գոտին տարբեր են։ Օրինակ, հիմնական հաջորդականության 1,5 M⊙-ից (Արեգակի զանգված) մեծ աստղերում միջուկը շրջապատված է կոնվեկտիվ գոտիով, իսկ ճառագայթային փոխանցման գոտին դրսում է։ 1,15-ից 1,5 M⊙ զանգվածի միջակայքում աստղերն ունեն երկու կոնվեկտիվ գոտիներ կենտրոնում և սահմանի վրա, որոնք բաժանված են ճառագայթային փոխանցման գոտիով։ Ավելի քիչ զանգված ունեցող աստղերի արտաքին շերտում կա կոնվեկտիվ գոտի, իսկ ներսում՝ ճառագայթային փոխանցման գոտի. Արեգակը նույնպես պատկանում է նման աստղերին, այդ շրջանների սահմանը գտնվում է նրա կենտրոնից 0,7 R⊙ հեռավորության վրա։ Ամենափոքր զանգվածով աստղերը լիովին կոնվեկտիվ են։

Աստղերի թիվը 
Աստղերը ճշգրիտ հաշվել հնարավոր չէ. նրանց մեծ մասը նույնիսկ տեսանելի չէ։ Միայն մեր գալակտիկայում՝ Ծիր Կաթինում, անզեն աչքով տեսանելի է մոտ 6000 աստղ, բայց նրանց իրական թիվը հասնում է 100 մլրդ.-ի։

Իսկ ընդհանրապես գիտնականները Տիեզերքում հաշվել են մոտ 200 միլիարդ աստղ։

Աստղերը մեզնից այնքան հեռու են, որ ամենազոր աստղադիտակով անգամ գիշերային երկնակամարում երևում են ընդամենը լուսավոր կետերի նման։

Արեգակին ամենամոտ աստղերը Կենտավրոս համաստեղության (Կենտավրոս համաստեղություն) Կենտրոնական Պրոֆսիման և ալֆա Կենտավրոսն են, որոնք Արեգակից հեռու են համապատասխանաբար՝ 4,24 և 4,37 լուսատարի։

Իսկ երկնամարտի ամենապայծառ աստղը Սիրիուսն է՝ Մեծ Շուն համաստեղությունում։

Որքան են ապրում աստղերը 
Աստղերը հավերժ չեն. նրանք ինչպես ծնվում, այնպես էլ մեռնում են։ Ժամանակի ընթացքում այրվում, սպառվում են աստղի միջուկային «վառելիք» պաշարները։ Ջրածնի պաշարների սպառումից հետո սկսում է այրվել հելիումը։ Իսկ հելիումի այրումից հետո աստղն արագ սկսում է այրել նաև մնացած ամբողջ միջուկային պաշարները ու մնում առանց էներգիայի աղբյուրի։ Այդ պահից սկսած՝ այն հաշված վայրկյանների ընթացքում կծկվում է, որից հետո կամ պայթում է, կամ սառչում։

Աստղի կյանքի տևողությունը կախված է նրա չափերից։ Հետաքրքրական է, որ որքան խոշոր է աստղը, մեծ են նրա վառելիքի պաշարները, այն այնքան ավելի արագ է այրվում, փոքր է նրա կյանքի տեվողությունը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ խոշոր աստղի ձգողականության ուժին դիմակայելու համար անհրաժեշտ է ավելի մեծ ներքին ճնշում, որը կարելի է ստեղծել միայն ավելի շատ միջուկային վառելիք այրելով։ Իսկ փոքր աստղերն իրենց վառելիքի փոքր պաշարներն այրում են ավելի խնայողաբար և երկար են ապրում։

Արեգակից 2 անգամ մեծ աստղերը նրանից մոտ 10 անգամ կարճ են ապրում, իսկ շատ խոշոր աստղերը՝ ավելի քիչ՝ ընդամենը մի քանի միլիոն տարի։ Արեգակի կյանքի տևողությունը հաշվարկված է ավելի քան 10մլրդ տարի։

Կարմիր հսկա 
Աստղի ակտիվության վերջին փուլում, երբ միջուկային վառելիքի պաշարներն սկսում են սպառվել, նրա ջերմաստիճանը նվազում է, արտաքին շերտն ընդարձակվում է, և աստղը վերածվում է այսպես կոչված սառը Կարմիր հսկայի։ Այս աստղերն Արեգակից մեծ են հարյուրավոր անգամ։

Սպիտակ թզուկ 
Սպիտակ թզուկ կոչվում են այն փոքրաչափ սպիտակ աստղերը, որոնք առաջանում են, երբ Արեգակի մեկուկեսապատիկը չգերազանցող զանգվածով աստղերը կծկվում են մինչև որոշակի չափի կայուն վիճակի։ Սպիտակ թզուկները աստղերի զարգացման վերջին փուլն են. ունեն մեծ խտություն և մակերևույթի 10-20 հզ. աստիճան ջերմաստիչան։ Նրանց ձգողական ուժերը հավասարակշռվում են էլեկտրոնների միջև գործող վանողական ուժերով։

Գերնոր աստղ 
Գերհսկա աստղերի մահը հաճախ ուղեկցվում է հսկայական պայթյունով և գերնոր աստղի բռնկմամբ։ Վերջին 400 տարվա ընթացքում առաջին գերաստղի՝ SN 1987 A-ի բռնկումը տեղի է ունեցել 1987թ-ին՝ Մագելանի մեծ ամպ համաստեղությունում։ Նրա արտակարգ պայծառ փայլատակումն ամբողջ 9 ամիս անզեն աչքով դիտվել է նաև Երկրից։ Գերնոր աստղի պայթյունի հետևանքով նրա կենտրոնական մասը աներևակայելի սեղմվում, կոլապսվում և վերածվում է բաբախող կամ նեյտրոնային աստղի, իսկ արտաքին շերտի նյութը շպրտվում է տիեզերական տարածություն՝ առաջացնելով թելքավոր միգամածություն։

Բաբախող կամ նեյտրոնային աստղ 
Սրանք ինտենսիվ ռադիոճառագայթներ արձակող աստղեր են։ Հայտնաբերել է անգլիացի աստղագետ Է.Հյուիշի խումբը՝ 1967 թ-ին։ Առաջանում են գերհսկա աստղի պայթյունի հետևանքով՝ նրանց միջուկային վառելիքի սպառումից հետո։ Բաբախող աստղերը փոքր են՝ շուրջ 10 կմ շառավղով, բայց ունեն արտակարգ մեծ խտություն, բաղկացած են հիմնականում նեյտրոններից և մեծ արագությամբ պտտվում են իրենց առանցքի շուրջը՝ արձակելով հզոր ռադիոալիքներ։

Քվազար 
Քվազարները համարվում են հնագույն աստղեր։ Բայց իրականում դրանք աստղեր չեն, այլ աստղանման մարմիններ՝ ռադիոճառագայթման քվազիաստղային աղբյուրներ։ Քվազարները ճառագայթում են տասնյակ անգամ ավելի էներգիա, քան նրանց շրջապատող այսպես կոչված ծնող գալակտիկաները։ Սակայն նրանց էներգիայի աղբյուրը դեռևս ճշգրիտ հայտնի չէ։

Քվազարներն այնքան հեռու են Երկրից, որ նրանց լույսը մեզ հասնում է 13 մլրդ տարվա ընթացքում։ Չի բացառվում, որ այս կամ այն քվազարը վաղուց արդեն գոյություն չունի, իսկ նրա լույսը դեռ ճանապարհին ՝ գալիս է։

Կրկնակի աստղեր 
Մեր Արեգակը երկնքում միայնակ աստղ է, բայց կան բազմաթիվ աստղեր, որոնք իրականում զույգեր են կամ ավելի խոշոր համակարգի մաս են կազմում։ Զույգերով բաշխված աստղերը կոչվում են կրկնակի աստղեր և պտտվում են իրենց զանգվածների ընդհանուր կենտրոնի շուրջը։ Պատահում է այնպես, որ պտույտի ընթացքում աստղերից մեկը ծածկում է մյուսին, և նրանցից դեպի Երկիր եկող լույսը կարճ ժամանակով թուլանում է։

Կրկնակի աստղ է, օրինակ, երկնակամարի ամենապայծառ աստղը՝ Սիրիուսը։

Համաստեղություն 
Դեռևս վաղ անցյալում աստղային երկնքում կողմնորոշվելու նպատակով գիտնականներն ավելի պայծառ աստղերը միավորել են տարբեր երևակայական պատկերների խմբերով և անվանել համաստեղություններ կամ աստեղատներ։ Երկնակամարում ներկայումս կարելի է հաշվել այդպիսի 88 համաստեղություն։

Թվում է թե համաստեղություն կազմող աստղերն իրար շատ մոտ են, բայց իրականում նրանք գտնվում են իրարից հսկայական հեռավորությունների վրա։

Համաստեղություններն անվանել են դեռևս վաղ անցյալում հին հույները, արաբները, հայերը և այլք։ Վաղ շրջանի անուններում գերակշռում են կենդանիների՝ Առյուծ, Կարապ, Կարիճ, հին հունական դիցաբանական հերոսների՝ Պերսեոն, Անդրոմեդա, ավելի ուշ շրջանում հայտնվել են Օկտանտ, Ժամացույց և այլ անվանումներ։ Արաբների կնքած անունները, որպես կանոն, սկսվում են ալ մասնիկով՝ Ալթաիր, Ալդեբարան, Ալգոլ և այլն։ Իսկ թե ո՞ր համաստեղությունները կարող ենք տեսնել գիշերային երկնակամարում, կախված է նրանից, թե տարվա որ ժամանակ, Գիշերվա որ ժամին, և Երկրի որ վայրից է կատարվում դիտումը։ Հյուսիսային կիսագնդի բնակիչներին, օրինակ, ավելի հարմար է աստղալից երկնքի դիտարկումները կատարել ձմռան գիշերներին, որովհետև այդ ժամանակ երկինքն ավելի պայծառ ու աստղաշատ է։

Երկնոլորտի Հարավային կիսագնդում ամենահայտնի համաստեղություններն են Կենտավրոսը, Կշեռքը և Հարավային Խաչը, իսկ Հյուսիսային կիսագնդում՝ Պեգասը, Կասիոպեան և Մեծ Արջը։

Որոշ համաստեղությունների անուններ տվել են նաև հայերը. օրինակ՝ Օրիոնը կոչել են հայոց անվանադիր նախնու՝ Հայկի, Հերկուլեսի համաստեղությունը՝ վիշապաքար Վահագնի (կայծակի և ամպրոպի աստծու) անուններով։ Մեծ Արջն անվանել են նաև Եզներ, Սայլ, Շերեփ:

Ինչպե՞ս կողմնորոշվել աստղերով 
Հյուսիսային կիսագնդում կողմնորոշիչը Բևեռային աստղն է, որը Փոքր Արջի համաստեղության պոչի վերջին՝ ամենապայծառ աստղն է։ Այն երկնակամարում միշտ հյուսիսային կողմում է։ Եթե մարդ դեմքով կանգնի դեպի Բևեռային աստղը, ապա աջում կլինի արևելքը, ձախում՝ արևմուտքը, թիկունքում՝ հարավը։

Հարավային կիսագնդում կարելի է կողմնորոշվել Հարավային Խաչով. այն միշտ հարավային կողմում է։ Եթե մարդ դեմքով կանգնի դեպի Հարավային Խաչը, ապա աջում կլինի արևմուտքը, ձախում՝ արևելքը, թիկունքում՝ հյուսիսը։

Աստղերի կողմնորոշիչ հատկությունից օգտվում են հիմնականում ծովագնացները։

Գրականություն

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 

 
 
 
 

 Карта звёздного неба
 Наглядная демонстрация размеров звёзд в отношении к планетам Солнечной системы
 Сверхновые запылили молодую Вселенную Лента.ру, 8 июля 2011
 Шамин С. М. Слово звезда и его производные в русской культуре // XXVII Пушкинскиечтения. 21 октября 2013 г.: Сборник научных докладов / Сост. В. В. Молчановский. М., 2013. С. 496—506. 

Աստղեր
Աստղային աստղագիտություն
Աստղագիտական մարմիններ
Աստղաֆիզիկա