aA
Saulės masė yra 2×10 trisdešimtuoju kilogramų, arba 300 tūkstančių kartų daugiau, nei Žemės masė. Apskritai žvaigždžių masės siekia nuo 8 proc. iki daugiau nei šimto Saulės masių. Šiuos skaičius nustatyti prireikė ne vieno šimtmečio pastangų.
Kaip pasverti žvaigždę: ar sunki Saulė
© Shutterstock

Žvaigždžių yra įvairaus dydžio ir masės. Jos skirstomos į spektrines klases – O žvaigždės yra masyviausios ir didžiausios, po to rikiuojasi B klasės žvaigždės, tada - A, F, G, K ir M, kai pastarosios yra mažiausios.

Mūsų Saulė yra G klasės žvaigždė.

Saulė

Kai Niutonas XVII amžiuje suprato, jog kūnai vienas kitą traukia proporcingai jų masei, staiga atsirado galimybė apskaičiuoti tų kūnų mases pagal tai, kaip jie juda. Dar šimtmečiu anksčiau Kepleris pastebėjo, kad planetų orbitoms galioja specifinis sąryšis.

Niutono atrasti mechanikos dėsniai Keplerio dėsnius iš pastebėjimų pavertė fizikiniais sąryšiais, leidžiančiais apskaičiuoti įvairius svarbius dydžius, tarp jų ir Saulės masę.

Tačiau išliko viena didelė problema: norint nustatyti Saulės masę, reikia žinoti ir aplink ją besisukančios planetos metų trukmę, ir planetos atstumą nuo Saulės. Metų trukmė – reikalas nesudėtingas, o štai atstumą išmatuoti yra problematiška.

Vienas būdas yra pasinaudoti paralaksu. Paralaksas – tai reiškinys, kai iš skirtingų vietų žiūrėdami į tą patį trimatį vaizdą, matome jį šiek tiek kitokį. Pavyzdžiui, stovint skirtingose vietose gatvėje, arti esantys medžiai pridengia skirtingas toliau esančių namų dalis. Tas pats galioja ir planetoms.

1672 metais šį metodą panaudojo Giovanni Cassini, su kolegomis stebėjęs Marsą iš skirtingų Žemės vietų. Nustatęs, kiek skiriasi Marso padėtis tolimų žvaigždžių atžvilgiu, jis įvertino ir atstumą tarp jo ir Žemės. Tada, remdamasis Keplerio dėsniais, kurie davė Marso ir Žemės orbitų spindulių santykį, galėjo apskaičiuoti ir atstumą iki Saulės. Gautas rezultatas tik 7 proc. viršijo dabar žinomą vertę – beveik 150 milijonų kilometrų.

Kita gera proga patikslinti matavimus pasitaikė 1769 metais, kai Žemėje buvo matomas Veneros tranzitas – planeta praslinko prieš Saulės diską. Dėl paralakso skirtingose Žemės vietose Venera buvo matoma prieš skirtingas Saulės disko dalis. Panašiai kaip Marso atveju, naudojantis tais pačiais Keplerio ir Niutono dėsniais, buvo nustatyta, kad Veneros orbitos didysis pusašis, arba spindulys, yra maždaug 72 proc. Žemės orbitos spindulio.

Išmatavę paralaksą astronomai galėjo apskaičiuoti ir tikrąjį atstumą tarp Žemės ir Veneros, o tada ir tarp Žemės ir Saulės. Skaičiavimai – tiksliau, duomenų iš skirtingų observatorijų ir stebėjimų ekspedicijų surinkimas – užtruko, taigi rezultatai gautas tik 1771 metais. Ir jis buvo gana tikslus, vos 2 proc. didesnis, nei tikroji vertė.

Žinodami atstumą iki Saulės ir metų trukmę, galima buvo apskaičiuoti ir Saulės masę.

Dvinarės žvaigždės

Išmatuoti kitų žvaigždžių mases – gerokai sudėtingesnė užduotis. Nors dauguma žvaigždžių greičiausiai turi bent po vieną planetą, jų tiesiogiai pamatyti negalime, taigi ir išmatuoti metų trukmės bei atstumo tiesiogiai neturime galimybės. Bet visgi yra būdų, kurie leidžia nustatyti žvaigždžių mases. Kai kurie yra gana tiesioginiai, kiti remiasi supratimu apie žvaigždėse vykstančius procesus.

Paprasčiausia apskaičiuoti dvinarės žvaigždės komponenčių masę. Dvinarėje sistemoje žvaigždės sukasi aplink bendrą masės centrą. Atstumai nuo kiekvienos žvaigždės iki masės centro yra atvirkščiai proporcingi žvaigždžių masėms. Analogiškai žvaigždžių judėjimo greičiai yra atvirkščiai proporcingi masėms – mažesnės masės žvaigždė juda greičiau, nei masyvesnė kompanionė. Taigi atstumų, arba greičių, santykis duoda mums žvaigždžių masių santykį. Naudodamiesi truputį pakeistu, pritaikytu tokiai situacijai, Keplerio dėsniu, galime apskaičiuoti masių sumą. Žinodami sumą ir santykį, nesunkiai apskaičiuosime ir atskirų žvaigždžių mases.

Šis metodas turi vieną didelį trūkumą: žvaigždžių masių sumai apskaičiuoti reikia žinoti tikslius jų judėjimo greičius. Bet išmatuoti dažniausiai galime tik radialines jų greičių komponentes, t. y. tas, kurios nukreiptos mūsų link arba tolyn nuo mūsų. Tai mums duoda tik tikrųjų greičių apatines ribas – t. y. greičiai yra didesni, nei išmatuotieji, bet nežinome, kiek didesni. Mases irgi nustatome tik minimalias. Maža to, šis netikslumas yra labai reikšmingas.

Laimei, yra pora būdų, kaip galima problemos išvengti. Jei dvinarė sistema į mus pasisukusi šonu, praktiškai visas judėjimo greitis yra radialinis, taigi išmatuotas greitis yra lygus tikrajam. Kaip žinoti, kad sistema atsisukusi šonu? Tokioje sistemoje žvaigždės periodiškai užtemdo viena kitą. Kitas būdas – jei dvinarė žvaigždė yra pakankamai arti mūsų, galime matyti jos narių judėjimą dangaus skliaute ir iš to apskaičiuoti, kokiu greičiu žvaigždės juda kryptimi, statmena radialinei. Žinodami abi judėjimo greičio komponentes, apskaičiuojame bendrą greitį, o tada – ir tikslią masę.

Dvinarės sistemos yra vienintelis būdas tiksliai apskaičiuoti žvaigždžių mases. Visi kiti būdai yra gerokai mažiau tikslūs arba remiasi žiniomis, gautomis tyrinėjant dvinares. Didžioji dalis masyvesnių už Saulę žvaigždžių randamos dvinarėse sistemose, taigi jų mases nustatyti galime gana gerai. Mažesnėms žvaigždėms kyla problemų, nes dauguma jų yra vienišos.

Žvaigždės yra turbūt geriausiai suprasti astronominiai objektai. Jos didžiąja dalimi yra izoliuotos nuo aplinkos, o jose vykstantys procesai priklauso pagrinde tik nuo keleto parametrų – masės, amžiaus bei cheminės sudėties. Tačiau nustatyti šiuos parametrus ne taip lengva, kaip norėtųsi. Net ir masė sukelia daug bėdų. Bet, kaip ir kitose astronomijos srityse, įvairūs metodai – ir tiesioginiai, ir „per aplinkui“ – leidžia tas bėdas įveikti.

"Konstanta 42"
|Populiariausi straipsniai ir video
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(0 žmonių įvertino)
0

Sparčiai nyksta viena gražiausių vietų Lietuvoje: pokyčiai pastebimi net plika akimi (13)

Kuršių nerijos kopų nykimą galima pamatyti net plika akimi, todėl Vilniaus universiteto...

Mėnulyje vandens esama daugiau nei iki šiol manyta, nustatė mokslininkai (7)

Mėnulyje gali būti gerokai daugiau vandens negu iki šiol manyta, rodo pirmadienį paskelbtos dvi...

Vėl daugiau nei tūkstantis lietuvių patikėjo melu: aiškina, kad po „neaiškaus testo“ žmonės ima sirgti (48)

Socialiniuose tinkluose neva tai klinikose dirbanti moteris tikina, kad COVID-19 testai žmones...

Astrofizikas: gali būti, kad ateiviai į mus žvelgia kaip į žemesnę gyvybės formą (30)

Žvelgiant į žvaigždžių išmargintą naktinį dangų kyla klausimas, į kurį bandoma atsakyti...

Ar sugebėsime visai išnaikinti COVID-19: štai ką mano imunologas (15)

Dauguma mokslininkų sutinka, kad griežtos kontrolės priemonės, įskaitant veiksmingą kontaktų...

Top naujienos

„Valstiečių“ palikimas konservatoriams: abejotina koronaviruso statistika ir gyvenimas „kaip bomba“ (677)

Dieną po rinkimų rinkėjų kelialapį į opoziciją gavusi „valstiečių“ Vyriausybė suskubo...

Mokesčių pakeitimai 2021 metais: perskaičiuota NT vertė, didesni akcizai, naikinama PVM lengvata įtakos turės ir „Brexit“ (152)

Kitų metų valstybės biudžete nenumatoma naujų pakeitimų mokesčių sistemoje, tačiau nuo sausio...

SAM: vietiniai karantinai įvedami dar aštuoniose savivaldybėse karantinuotose vietovėse - speciali kaukių dėvėjimo tvarka (13)

Atsižvelgiant į blogėjančią epidemiologinę situaciją šalyje, nuo 2020 m. spalio 28 d. 00:00...

Europoje dėl koronaviruso daugėja įtampos ženklų: perspėja, kad sistema gali nebeatlaikyti jau lapkričio pradžioje (16)

Europai ruošiantis koronaviruso atvejų antplūdžiui ligoninėse, valdžios institucijos neslepia...

Sejonienė: gavusi pasiūlymą užimti sveikatos apsaugos ministrės postą – svarstyčiau (2)

Kaip viena iš galimų kandidačių į sveikatos apsaugos ministrus minima su konservatoriais į...

Startuolio Jungtinėje Karalystėje tikslas – uždirbti iš energijos saugojimo galimybių (4)

„ Tesla Inc.“ akumuliatoriams pirmą kartą subalansavus pasiūlą ir paklausą Jungtinės...

Kšištofui Lavrinovičiui prireikė skubios medikų pagalbos: padėjusiam chirurgui iš jaudulio spurdėjo širdis (98)

Šis savaitgalis krepšininkui Kšištofui Lavrinovičiui (40) baigėsi skausminga nelaime....

Arūnas Spraunius | D+ nariams

Globalizacijos mama Amerika pralaimi, užtat išlošia imitatorė ir vagišė Kinija

Spalio 7-ąją JAV vidaus saugumo ministro pareigas einantis Chadas F. Wolfas Ministerijos interneto...

Mirė vos 38-erių sulaukęs Brunėjaus princas Azimas, mėgęs leisti laiką garsenybių draugijoje: šeima paviešino laidotuvių akimirkas (14)

Brunėjaus vyriausybė patvirtino žinią apie princo Azimo, Brunėjaus sultono sūnaus, mirtį....

Ši idėja visiškai pakeistų rinkimų sistemą: ką apie ją mano ekspertai (163)

Jau kurį laiką galima stebėti politikų, politologų ar kitų visuomenės narių nuomones apie...

|Maža didelių žinių kaina