Астрономия и космонавтика

Конвекти́вная зо́на Со́лнца, лежащая под фотосферой и окружающая лучистую зону оболочка Солнца толщиной около 200 тыс. км, в которой происходит тепловая конвекция солнечной плазмы. В пределах конвективной зоны температура изменяется на 3 порядка (от 5,8∙106 К в её основании до 5,8∙103 К на поверхности фотосферы), а плотность – на 7 порядков (от 6,6∙103 до 2,5∙10–4 кг/м3). Взаимодействие течений плазмы в конвективной зоне с магнитными полями имеет важное значение для развития разнообразных явлений солнечной активности. Конвективные течения усиливают, структурируют, переносят и рассеивают магнитные поля. Течения плазмы в конвективной зоне образуют структуры различных масштабов, являющиеся, по нынешним представлениям, конвективными ячейками. Вещество поднимается из нижележащих слоёв в центральных частях ячеек, растекается к их периферийным частям и там снова опускается. Мелкомасштабные ячейки, размерами 250–2000 км, наблюдаются на поверхности Солнца в виде солнечной грануляции.

Коро́ны звёзд, самые внешние части атмосфер звёзд. Они образуются благодаря потоку энергии, направленному от поверхности звезды наружу. Эта энергия поддерживает высокую температуру плазмы, которая частично удерживается гравитацией звезды, а частично расширяется в пространство в виде звёздного ветра. Нагрев корон звёзд, вероятно, происходит за счёт диссипации энергии акустических волн и преобразования магнитной энергии в тепловую и энергию ускоренных частиц. Основным индикатором существования корон звёзд служит мягкое рентгеновское излучение – тепловое излучение ионизованного коронального газа (плазмы). Физические процессы в коронах звёзд определяются поведением магнитных полей различного масштаба, которые ответственны за основной нагрев плазмы. Магнитная активность приводит к развитию мощных нестационарных явлений во всей атмосфере – выбросам вещества и вспышкам. Многочисленные очень слабые вспышки играют основную роль в нагреве корон звёзд, особенно на красных карликах.

Сверхмасси́вные чёрные ды́ры, чёрные дыры массой 106–1010 масс Солнца. К настоящему моменту получены убедительные доказательства существования сверхмассивных чёрных дыр в ядрах большинства галактик, включая нашу Галактику. Массы сверхмассивных чёрных дыр оцениваются по движению «пробных тел» (звёзд, газовых облаков, газовых дисков и т. п.) в их окрестностях и другими, более косвенными методами. Их радиусы можно оценить по наблюдаемой переменности излучения ядер галактик, а также с применением наблюдательных методов высокого углового разрешения. Масса сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики составляет (4,31±0,36) ∙106 масс Солнца. Обнаружена положительная корреляция между массой сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики и массой сфероидального компонента галактики, а также дисперсией скоростей звёзд в нём. Обсуждаются различные аспекты совместной эволюции сверхмассивных чёрных дыр и галактик, в которых они находятся. К настоящему времени открыто много случаев приливного разрушения звёзд вблизи сверхмассивных чёрных дыр. При высоком темпе аккреции вещества галактики на центральную чёрную дыру давление излучения формирует мощный отток вещества, который приводит к «выметанию» газа из галактики и снижению темпа звездообразования в ней. Такие процессы влияют на спектральные характеристики галактики и структуру её центральных областей. Считается, что аккреция вещества на сверхмассивные чёрные дыры является причиной мощного энерговыделения в активных ядрах галактик (в том числе в квазарах).

При́нцип косми́ческой цензу́ры, гипотеза, согласно которой сингулярности пространства-времени, формирующиеся при гравитационном коллапсе, всегда закрыты горизонтом событий от внешнего наблюдателя. Сингулярность, не закрытая горизонтом событий, называется «голой сингулярностью». При образовании «голой сингулярности» она стала бы неиссякаемым источником всевозможных излучений, но во Вселенной такие объекты не обнаружены. Поэтому была сформулирована гипотеза космической цензуры, согласно которой образование «голых сингулярностей» в природе невозможно.

Чёрные ды́ры, общее название сколлапсировавших объектов, не имеющих материальной поверхности; их границей является горизонт событий. Согласно общей теории относительности (ОТО), внутри чёрных дыр существует сингулярность, в которой кривизна пространства-времени и плотность материи формально достигают бесконечного значения. В случае невращающейся чёрной дыры сингулярность является точкой в её центре; попавшее в чёрную дыру вещество оказывается в сингулярности. В случае вращающихся чёрных дыр сингулярность имеет структуру бесконечно тонкого кольца и при некоторых условиях частицы могут избежать попадания в неё. В рамках ОТО все свойства чёрной дыры определяются тремя параметрами: массой, моментом импульса и электрическим зарядом. Размер чёрной дыры прямо пропорционален её массе. При массе, равной массе Солнца, радиус невращающейся незаряженной чёрной дыры составляет около 3 км.

Информацио́нный парадо́кс, эффект полной потери информации о падающих в чёрную дыру объектах и излучении, входящий в противоречие с положениями квантовой механики. Если в чёрную дыру упадёт некий объект, то её масса и размер увеличатся. Поскольку чёрная дыра испаряется вследствие излучения Хокинга, теряя при этом свою массу, то через некоторое время она вернётся в прежнее состояние. В силу тепловой природы излучения Хокинга его характер не зависит от состава и состояния поглощённого объекта. Получается, что информация об упавшем в чёрную дыру объекте будет полностью уничтожена. Однако самосогласованность квантовой механики требует сохранения информации. В настоящий момент этот парадокс до конца не разрешён, имеется лишь несколько гипотез, предлагающих его решение.

Чёрная дыра́ Шва́рцшильда, геометрический объект (пространство-время), соответствующий решению уравнений Эйнштейна в вакууме при наличии точечной массы и при условиях статичности и сферической симметрии метрики пространства-времени. Представляет собой сферически-симметричную (не вращающуюся) чёрную дыру, не обладающую электрическим зарядом. Вся масса чёрной дыры Шварцшильда сконцентрирована в сингулярности пространства-времени, которая расположена в центре чёрной дыры и которая не может быть устранена никакими преобразованиями координат, поскольку инварианты тензора кривизны в ней являются бесконечными. Она окружена горизонтом событий, из-под которого невозможно распространение никаких сигналов. Названа в честь К. Шварцшильда, получившего данное решение уравнений Эйнштейна в 1916 г.

Излуче́ние Хо́кинга, испускание элементарных частиц чёрной дырой, при котором масса чёрной дыры уменьшается. В его основе лежит процесс рождения и аннигиляции виртуальных пар частиц и античастиц в вакууме. Если виртуальная пара «частица – античастица» образуется в непосредственной близости от горизонта событий чёрной дыры, то одна из частиц может быть поглощена чёрной дырой, уйдя под горизонт событий. Вследствие этого вторая частица становится реальной и удаляется от чёрной дыры. В силу закона сохранения энергии она унесёт с собой часть энергии чёрной дыры, которую гравитационное поле затратило на разделение пары. Таким образом формируется поток энергии от чёрной дыры, сопровождающийся потерей её массы.

Горизо́нт собы́тий, граница области пространства-времени, в которой сигналы, распространяющиеся со скоростью света, полностью удерживаются тяготением и не могут уйти на бесконечность во внешнее пространство. Является границей чёрной дыры. Если чёрная дыра не вращается, то горизонт событий представляет собой сферу с радиусом, равным гравитационному радиусу , где  – масса чёрной дыры,  – гравитационная постоянная, c – скорость света в вакууме. Вращение чёрной дыры деформирует горизонт событий, однако по порядку величины его размеры остаются теми же.

Чёрная дыра́ Ра́йсснера – Нордстрёма, геометрический объект (пространство-время), соответствующий решению уравнений Эйнштейна при наличии точечной массы с электрическим зарядом и при условиях статичности и сферической симметрии. Представляет собой сферически-симметричную (невращающуюся) электрически заряженную чёрную дыру. В центре чёрной дыры Райсснера – Нордстрёма расположена сингулярность пространства-времени, в которой сконцентрированы её масса и электрический заряд В зависимости от соотношения и сингулярность может быть окружена либо двумя горизонтами событий, либо одним. Кроме того, возможно соотношение и когда горизонтов событий нет, т. е. решение представляет собой «голую» сингулярность, а не чёрную дыру. При наличии хотя бы одного горизонта событий внешний наблюдатель регистрирует эффекты, аналогичные эффектам для чёрной дыры Шварцшильда. Другая ситуация имеет место под горизонтами, достигая которых, сигналы могут как попасть в сингулярность, так и избежать её и уйти в другую вселенную.

Со́лнечное дина́мо, физический процесс, обусловливающий формирование и изменения во времени солнечных магнитных полей, включая 11-летний цикл солнечной активности (цикл Швабе). Солнечные магнитные поля генерируются благодаря взаимодействию течений солнечной плазмы, имеющей высокую электрическую проводимость, с магнитными полями, существующими в области течения. Это взаимодействие обусловлено явлением электромагнитной индукции и действием силы Лоренца. Теоретически наиболее разработаны и наилучшим образом согласуются с данными наблюдений такие модели солнечного динамо, принципиально важными компонентами которых являются дифференциальное вращение Солнца и малоупорядоченные движения вещества (солнечная конвекция, которую на больших пространственных масштабах можно рассматривать как турбулентность). Эти движения вещества должны обладать зеркальной асимметрией: их характеристики должны менять знак при переходе от правой к левой системе координат.

Релятиви́стский джет, коллимированный высокотурбулентный поток плазмы и релятивистских частиц, образующийся в результате аккреции вещества на сверхмассивную чёрную дыру, которая находится в центре активного ядра галактики. При аккреции формируются биполярные истечения вещества в направлении оси вращения чёрной дыры или в направлении, перпендикулярном плоскости вращения аккреционного диска. Джеты начинают детектироваться уже в ближайших окрестностях чёрной дыры, на расстоянии в несколько десятков её гравитационных радиусов. Важную роль в образовании джета играет магнитное поле, которое формирует, ускоряет и коллимирует его. Данные наблюдений и результаты моделирования указывают на то, что связанное с джетом глобальное магнитное поле является спиральным с высокой степенью закрутки силовых линий. Считается, что джеты состоят из нетепловой электрон-позитронной плазмы, однако в них могут присутствовать также и релятивистские протоны. Релятивистские джеты испускают непрерывное излучение во всём диапазоне электромагнитного спектра, а также могут быть источниками высокоэнергетических астрофизических нейтрино. Помимо активных ядер галактик джеты наблюдаются также в микроквазарах, но скорости движения плазмы в них умеренно релятивистские: 0,2−0,3 скорости света. Нерелятивистские истечения формируются и у молодых звёзд в туманностях, проявляющих себя как объекты Хербига – Аро.

Эволю́ция звёзд, изменение внутреннего строения и внешнего вида звёзд с течением времени, вызванное непрерывной потерей энергии, излучаемой в окружающее пространство. Звёзды формируются вследствие гравитационного сжатия межзвёздных газово-пылевых облаков, в ходе которого газ облака нагревается и уплотняется, его давление возрастает и начинает тормозить сжатие до тех пор, пока тяготение и давление газа не начнут уравновешивать друг друга. Эволюция звезды зависит от её массы. Звёзды с массами (где  – масса Солнца) становятся коричневыми карликами. У молодых звёзд с массой в недрах начинают протекать термоядерные реакции превращения водорода в гелий, длящиеся около 90 % всего времени жизни звезды. После исчерпания водорода ядро начинает сжиматься и нагреваться. Если масса звезды превышает , то в её недрах могут начаться термоядерные реакции с образованием углерода, кислорода и других химических элементов. Сжатие гелиевого ядра сопровождается расширением и охлаждением внешних слоёв звезды, которая становится красным гигантом или сверхгигантом. В конце эволюции звёзды с массами становятся белыми карликами. Звёзды с массами взрываются как сверхновые II типа, выбрасывая в межзвёздное пространство вещество, обогащённое тяжёлыми химическими элементами. В зависимости от массы звезда разлетается либо полностью, либо частично, и тогда её ядро превращается в нейтронную звезду (при ) либо в чёрную дыру.

Аккре́ция в астрономии, процесс захвата вещества из окружающего пространства гравитационным полем небесного тела с последующим падением части этого вещества на поверхность тела. Этот термин широко используется при описании захвата и падения межзвёздных и межпланетных газа и пыли на поверхность звёзд и планет, а также перетекания вещества в тесных двойных звёздных системах с одного компонента на другой. Аккреция вещества на конечные продукты звёздной эволюции – белые карлики, нейтронные звёзды и чёрные дыры – сопровождается значительным выделением гравитационной энергии в виде электромагнитного излучения. В Солнечной системе аккреция играла важную роль при формировании планет из вещества протопланетного диска. В областях звездообразования наблюдается аккреция дозвёздного вещества на формирующиеся звёзды. Возможна также аккреция межгалактического вещества на галактики. Наличие у аккрецируемого вещества большого удельного момента импульса препятствует прямому падению вещества на тяготеющий центр. В этом случае вокруг последнего формируется дифференциально вращающийся аккреционный диск.

Анизотропи́я рели́ктового излуче́ния, безразмерная относительная разница температуры реликтового излучения в разных направлениях на небе. Реликтовое излучение однородно и изотропно с точностью до 0,1 % и имеет среднюю температуру Однако в разных направлениях на небе имеются небольшие неоднородности температуры, составляющие Существует несколько причин их возникновения:

Со́лнечные пя́тна, тёмные образования овальной формы, появляющиеся на поверхности Солнца. Их размеры варьируют от тысячи до нескольких десятков тысяч километров. Солнечные пятна кажутся тёмными по контрасту с более яркой фотосферой Солнца, т. к. температура солнечных пятен в среднем 4300 К, а температура окружающей фотосферы – около 5800 К. Солнечные пятна представляют собой области, где магнитное поле выходит на поверхность Солнца из нижележащих слоёв в виде отдельных жгутов, которые проникают сквозь фотосферу и образуют арки с вершинами в хромосфере и короне Солнца и двумя основаниями на фотосфере. Сильные магнитные поля в основаниях арок подавляют конвекцию в нижележащих слоях Солнца, что приводит к локальному охлаждению фотосферы и появлению области тени солнечного пятна.

Со́лнечная грануля́ция, совокупность ярких образований – гранул, покрывающих всю поверхность фотосферы Солнца, за исключением участков, занятых солнечными пятнами. Гранулы представляют собой верхние части самых мелкомасштабных конвективных ячеек конвективной зоны Солнца, хотя некоторые исследователи считают их областями горячего газа. Гранулы имеют преимущественно форму многоугольников, обычно неправильных, разделённых более тёмными промежутками – межгранульными дорожками. Измерения скоростей движения солнечной плазмы, основанные на использовании эффекта Доплера, показали, что в центральной части гранулы вещество поднимается со скоростью 0,5–1,5 км/с, растекается к её периферии и там опускается. Время жизни отдельной гранулы составляет 1–20 мин, чаще всего 5–10 мин.

Со́лнечная акти́вность, глобальные процессы на Солнце, связанные с изменением сильных магнитных полей в его атмосфере и включающие возникновение активных областей с группами солнечных пятен, факелами и флоккулами, появление солнечных вспышек, протуберанцев, корональных дыр, корональных выбросов массы и др. Для численной характеристики отдельных составляющих солнечной активности используют различные индексы солнечной активности, большинство из которых циклически изменяются со временем (цикл Швабе).

Тео́рия Большо́го взры́ва, теория расширяющейся горячей Вселенной. В её основе лежит космологическая модель Фридмана, описывающая однородную и изотропную Вселенную. Согласно теории Большого взрыва (в сочетании с последними данными наблюдений), расширение Вселенной началось около 13,8 млрд лет назад из состояния космологической сингулярности, при этом Вселенная находилась в однородном, изотропном, сверхплотном и горячем состоянии. В ходе расширения плотность и температура Вселенной падали, вследствие чего состояние материи претерпело ряд качественных изменений. В первые доли секунды после начала расширения имели место электрослабый переход (разделение электрослабого взаимодействия на электромагнитное и слабое), конфайнмент кварков и рождение барионов. Затем в течение первых нескольких минут в результате термоядерных реакций образовались атомные ядра лёгких химических элементов – водорода, гелия и лития, включая их изотопы (первичный нуклеосинтез). На ранних этапах эволюции Вселенной вещество и электромагнитное излучение находились в состоянии теплового равновесия. Через 380 тыс. лет после начала расширения электроны были захвачены атомными ядрами, и образовались электрически нейтральные атомы, вследствие чего вещество стало прозрачным для электромагнитного излучения. С тех пор это первичное излучение распространяется почти свободно, остывая по мере расширения Вселенной, и в настоящее время наблюдается как реликтовое излучение. В течение следующего миллиарда лет из первичных возмущений вследствие гравитационной неустойчивости образовались первые звёзды, галактики и крупномасштабная структура Вселенной.

Космологи́ческая моде́ль Фри́дмана, теоретическая модель, описывающая глобальную эволюцию Вселенной на основе решения уравнений общей теории относительности для случая однородного и изотропного распределения плотности, температуры и давления вещества. Модель была создана в 1922–1924 гг. в работах А. А. Фридмана. Модель Фридмана получила первое наблюдательное подтверждение в 1929 г., когда на основе измеренных расстояний до галактик и их красных смещений было открыто расширение Вселенной в соответствии с законом Хаббла. Космологическая модель Фридмана – основа современной Стандартной космологической модели.

Блаза́ры, группа активных ядер галактик, характеризующихся высокой яркостью и высокоамплитудной переменностью блеска во всех диапазонах электромагнитного спектра, от радиоволн до гамма-излучения, на временных масштабах от часов до десятков лет. Считается, что их мощное излучение и наблюдаемые проявления активности связаны с расположенными в их центрах сверхмассивными чёрными дырами, выбрасывающими узкие струи релятивистских частиц – джеты, один из которых направлен в сторону наблюдателя под очень малым углом к лучу зрения Высокая яркость блазаров также объясняется доплеровским усилением и релятивистской аберрацией излучения от джета, направленного в сторону наблюдателя. По наблюдаемым характеристикам блазары разделяют на два типа: лацертиды и квазары с плоским радиоспектром.

Се́йфертовские гала́ктики, разновидность галактик с активными ядрами. По своим свойствам ядра сейфертовских галактик близки к квазарам, отличаясь от них значительно более низким энерговыделением. Большинство сейфертовских галактик относится к спиральным галактикам, составляя более 10 % от их общего числа. Спектр излучения ядер сейфертовских галактик говорит о незвёздной природе источника их энергии. В нём присутствуют сильные и необычно широкие линии излучения различных химических элементов, что объясняется быстрым движением газа в ядре – со скоростями от нескольких сотен до нескольких тысяч километров в секунду. Непрерывный спектр излучения их ядер также обладает высокой интенсивностью. Наибольшее количество энергии, как правило, изучается в длинноволновом ИК-диапазоне. Также для них характерен избыток коротковолнового УФ-излучения, а некоторые являются источниками рентгеновского излучения. Излучение ядер характеризуется переменностью на различных интервалах времени – от долей суток до нескольких лет, что говорит о небольшом размере активного ядра. Полная мощность излучения ядер сейфертовских галактик составляет от десятков миллионов до миллиардов светимостей Солнца. Считается, что источником активности ядер сейфертовских галактик является аккреция газа на сверхмассивную чёрную дыру.

Гала́ктики, гигантские звёздные системы, находящиеся за пределами нашей Галактики. Линейные размеры галактик находятся в пределах примерно от 1 килопарсека до нескольких десятков килопарсек. Их массы заключены в пределах от 105 до 1012 масс Солнца. Эти числа определяют и примерное число звёзд в галактиках. Помимо звёзд, галактики содержат межзвёздную среду, которая включает в себя межзвёздный газ и межзвёздную пыль, галактические туманности и межзвёздные облака, частицы высоких энергий (космические лучи) и магнитные поля. В зависимости от общих характеристик строения галактики подразделяют на несколько типов: спиральные, эллиптические, линзовидные и неправильные – каждый из которых, в свою очередь, делится на несколько подтипов. Небольшое число галактик, не укладывающихся в эту классификацию, называют пекулярными (особенными). Важнейшими структурными деталями галактик являются их центральные сгущения (ядра галактик), а также балдж, спиральные ветви и бар (в случае спиральных галактик). Кроме того, галактики окружены протяжёнными гало, состоящими из звёзд, газа и тёмной материи, природа которой пока не известна. В ядрах многих галактик присутствуют сверхмассивные чёрные дыры массами от 106 до 109 масс Солнца. У некоторых галактик наблюдаются активные ядра. Галактики распределены в пространстве неоднородно и, как правило, образуют системы различных масштабов: группы, скопления, сверхскопления и филаменты. Между ними существуют протяжённые области, в которых галактик вообще нет (войды). Исследование галактик – одна из основных задач внегалактической астрономии.

Кваза́ры, внегалактические компактные радиоисточники, отождествляемые со слабыми голубыми звездообразными объектами. Квазары характеризуются: большими космологическими красными смещениями, указывающими на их значительную удалённость от нашей Галактики; высокими светимостями, превосходящими светимости самых крупных известных галактик; нетепловым спектром излучения (возникающим, например, вследствие синхротронного механизма или обратного эффекта Комптона); сильной переменностью излучения. Первые квазары появились на очень ранних этапах эволюции Вселенной, соответствующих красному смещению (что соответствует возрасту Вселенной около 500 млн лет), а к эпохе (около 4 млрд лет) темп их появления достиг максимума. Согласно наиболее общепринятой модели, квазары представляют собой активные ядра далёких галактик и источником их энергии является аккреция вещества на сверхмассивные чёрные дыры, расположенные в центрах галактик. Квазары, как и галактики, распределены в пространстве неоднородно, степень их скучивания возрастает по мере увеличения их красного смещения.

Спира́льные гала́ктики, тип галактик, на изображении которых хорошо заметны спиральные ветви. К спиральным галактикам относится большинство наблюдаемых галактик, а также наша Галактика. Основные структурные составляющие спиральных галактик: звёздно-газовый диск со спиральными ветвями, балдж и протяжённое гало, содержащее звёзды, разреженный горячий газ и тёмную материю. Во внутренней области диска часто наблюдается вытянутая звёздная структура – бар размером несколько килопарсек. Диск спиральной галактики содержит основную массу звёзд. Размеры дисков составляют от нескольких килопарсек до нескольких десятков килопарсек, характерный период вращения – несколько сотен миллионов лет. Спиральные ветви галактик представляют собой области повышенной концентрации межзвёздной среды, молодых звёзд и, в меньшей степени, старых звёзд галактического диска.

Лацерти́ды, немногочисленная группа активных ядер галактик, характеризующихся высокой переменностью блеска во всем электромагнитном спектре, от радиоволн до гамма-излучения, сильной линейной поляризацией излучения (степень поляризации достигает 40–50 %) и непрерывным оптическим спектром излучения с отсутствием ярких эмиссионных линий. Являются разновидностью блазаров, т. е. активных ядер галактик, у которых один из релятивистских джетов направлен в сторону наблюдателя под малым углом к лучу зрения. Излучение этого джета вносит основной вклад в общее излучение лацертиды. Блеск лацертид в оптическом диапазоне может изменяться в сотни раз. Временной масштаб переменности излучения составляет от нескольких дней до нескольких месяцев, что соответствует характерному размеру излучающей области порядка 1013–1015 м (т. е. меньше 1 парсека).

Эллипти́ческие гала́ктики, тип галактик, имеющих форму, близкую к сферической или эллипсоидальной. В общем случае их форма может быть описана как трёхосный эллипсоид без резких границ. Поверхностная яркость плавно уменьшается с расстоянием от центра – от плотного сгущения звёзд в центре до разреженных внешних областей. Эллиптические галактики не обладают звёздными дисками либо они очень слабо выражены. Массы эллиптических галактик лежат в очень широких пределах: от нескольких миллионов до сотен миллиардов масс Солнца. Размеры варьируются от сотен парсек до 100 кпк и более. Скорости звёзд в эллиптических галактиках разнонаправленны, а средняя скорость вращения звёзд относительно центра галактики очень мала, в отличие от спиральных или линзовидных галактик. Эллиптические галактики содержат очень мало холодного атомарного или молекулярного газа, что является причиной почти полного отсутствия звездообразования. Большинство из них состоит из очень старых звёзд возрастом не менее 10 млрд лет.

Радиогала́ктики, галактики, мощность радиоизлучения которых на несколько порядков выше, чем у обычных галактик сходной массы. Причина этого связана с активностью их ядер. В отдельных случаях мощность радиоизлучения радиогалактик достигает 1037–1038 Вт, что превышает суммарную энергию оптического излучения всех звёзд галактики, вместе взятых. Механизм радиоизлучения радиогалактик – синхротронный, связанный с движением высокоэнергичных заряженных частиц (в первую очередь электронов) в магнитном поле. Свой вклад в радиоизлучение может давать также взаимодействие релятивистских электронов с электромагнитным излучением (обратный эффект Комптона). Радиогалактиками обычно являются гигантские эллиптические галактики, содержащие сверхмассивные чёрные дыры очень большой массы (до нескольких миллиардов масс Солнца), с которыми связана активность их ядер. С угасанием активности ядра радиогалактики становятся обычными галактиками.

Галáктика Треугóльника (M33, NGC 598), спиральная галактика позднего типа SA(s)cd с активным звездообразованием. Наряду с нашей Галактикой и Туманностью Андромеды является одной из трёх спиральных галактик, входящих в Местную группу. Третий по массе и размерам член Местной группы. Самый удалённый небесный объект, видимый невооружённым глазом. Имеет видимую звёздную величину +5,7. Находится в созвездии Треугольник на расстоянии, по разным оценкам, от 750 до 1000 кпк (от 2,45 до 3,26 млн световых лет) от нашей Галактики и приближается к нам со скоростью 180 км/с. Диаметр Галактики Треугольника равен 18,74 кпк (61 тыс. световых лет), что составляет примерно 60% диаметра нашей Галактики. Общая масса галактики – не менее 60 млрд масс Солнца, из которых 90% приходится на тёмное гало. Таким образом, она примерно в 15 раз легче нашей Галактики. Светимость равна 3,3 млрд светимости Солнца.

Тума́нность Андроме́ды, самая яркая галактика Северного полушария неба, одна из ближайших к нашей Галактике. Видна невооружённым глазом как слабо светящееся туманное пятно 3,4 видимой звёздной величины в созвездии Андромеда. Её морфологический тип определяют как SA(s)b, т. е. это спиральная галактика с довольно мощным сфероидальным компонентом и развитыми спиральными рукавами. Во многом сходна с нашей Галактикой, но немного крупнее и массивнее её. У Туманности Андромеды двойное ядро, один из компонентов которого, вероятно, содержит в своём центре сверхмассивную чёрную дыру массой около 50 млн масс Солнца.

Звёзды, гигантские самосветящиеся плазменные (газовые) шары, по своей природе сходные с Солнцем. В звёздах сосредоточена основная масса видимого вещества галактик. По современным данным, массы звёзд составляют примерно от 0,1 до 100 (где – масса Солнца). Радиусы звёзд заключены в пределах от 0,01  (белые карлики) и даже нескольких километров (нейтронные звёзды) до 100–1000 (сверхгиганты), где – радиус Солнца. Светимости звёзд составляют от 10–4  (слабые карлики) до 106  (горячие сверхгиганты), где – светимость Солнца. Звёзды формируются вследствие гравитационного сжатия межзвёздного вещества. Сопоставление теоретических моделей строения и эволюции звёзд с их наблюдаемыми параметрами позволяет сделать вывод, что основным источником энергии звёзд являются термоядерные реакции, протекающие в их ядрах. У звёзд главной последовательности основную роль играют реакции превращения водорода в гелий в ходе протон-протонного цикла или углеродно-азотного цикла. По мере дальнейшей эволюции в реакции вступают ядра более тяжёлых химических элементов. Вследствие этого химический состав и распределение химических элементов внутри звезды меняются со временем. В молодых звёздах и в наружных слоях всех звёзд преобладают водород (72–75 % по массе) и гелий (23–25 %); остальные химические элементы (среди них наиболее распространены кислород, азот, железо, углерод, неон) составляют в сумме от 0,001 до 4 % и встречаются почти точно в том же соотношении, что и на Земле. Перенос энергии из ядра звезды к поверхности у большинства звёзд осуществляется излучением (в лучистой зоне) и конвекцией (в конвективной зоне). Звёзды находятся в равновесном состоянии благодаря тому, что давление газа (и излучения), стремящееся расширить звезду, уравновешивается действием сил тяготения, стремящихся её сжать. Такое состояние называют гидростатическим равновесием. На поздних стадиях эволюции звёзд вещество звёздных недр переходит в состояние вырожденного газа (в вырожденных звёздах) или нейтронного вещества (в нейтронных звёздах). Наиболее массивные звёзды в конце своей эволюции превращаются в чёрные дыры. Большинство звёзд находится в стационарном состоянии, т. е. изменений их физических характеристик со временем не наблюдается. Однако существуют и такие звёзды, свойства которых меняются заметным образом, – это нестационарные звёзды (в том числе переменные). Звёзды в пространстве не распределены равномерно, а образуют звёздные системы различных типов: двойные звёзды, кратные звёзды, звёздные скопления и галактики.

Акти́вные я́дра гала́ктик, ядра галактик, в которых наблюдаются нестационарные процессы, сопровождающиеся выделением большого количества энергии. Признаки активности и формы выделения энергии в ядрах галактик могут быть различными: быстрое движение газа со скоростью в тысячи километров в секунду; нетепловое излучение большой мощности в коротковолновых областях спектра; мощное излучение в далёкой инфракрасной области, вероятно, связанное с нагретой межзвёздной пылью вблизи ядра; выбросы газовых струй (релятивистских джетов); мощное радиоизлучение, связанное с выбросом из ядра заряженных частиц высоких энергий. Излучение активных ядер галактик исходит из очень маленькой области, и его мощность, как правило, переменна на самых различных интервалах времени – от нескольких часов до нескольких лет. Галактики с активными ядрами разделяют по характеру и мощности проявляемой активности на сейфертовские галактики, радиогалактики, квазары и лацертиды. Мощность выделяемой энергии активных ядер составляет от 1034–1038 Вт для сейфертовских галактик до 1039–1040 Вт для наиболее мощных квазаров. Считается, что причиной мощного излучения активных ядер является аккреция газа на сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики.

Астроля́бия Данжо́на, прибор, предназначенный для определения координат звёзд и точного местного времени. По сути, это небольшой горизонтальный телескоп. Предназначен для наблюдения звёзд на зенитном расстоянии около 30°. Призменную астролябию Данжона называют также безличной астролябией, поскольку при работе с ней исключаются ошибки фокусировки.

Гно́мон, простейший и один из древнейших астрономических инструментов. Представляет собой вертикальный стержень, укреплённый на горизонтальной площадке. В солнечный день по длине и направлению тени стержня можно определить высоту и азимут Солнца, а также широту места. Самая короткая в течение суток тень наблюдается в истинный полдень, а её направление определяет положение местного меридиана по полуденной линии. Измеряя длину тени в течение года, астрономы определяли моменты летнего и зимнего солнцестояний.

Косми́ческая медици́на, область медицины, изучающая особенности жизнедеятельности человека при действии факторов космического полёта с целью разработки средств и методов сохранения здоровья и работоспособности экипажей космических кораблей и станций. Основные задачи космической медицины: изучение влияния на организм человека факторов космического полёта; разработка средств профилактики и защиты от неблагоприятных последствий их воздействия; физиологическое и санитарно-гигиеническое обоснование требований к системе жизнеобеспечения пилотируемых летательных аппаратов, а также к скафандрам и средствам спасения экипажей при возникновении чрезвычайных ситуаций. Важные направления космической медицины: разработка клинических и психофизиологических методов и критериев отбора и подготовки космонавтов к полёту; разработка средств и методов медицинского контроля на всех этапах полёта; решение вопросов профилактики и лечения заболеваний в полёте, устранения неблагоприятных последствий длительных космических полётов и решения проблем профессионального долголетия. Космическая медицина тесно связана с космической биологией, гравитационной физиологией, психофизиологией, радиобиологией и другими медико-биологическими направлениями.

Сфери́ческая астроно́мия, раздел астрономии, разрабатывающий математические методы решения задач, связанных с определением видимого положения и движения светил на небесной сфере. В задачи современной сферической астрономии входят вычисление координат и скоростей небесных тел в заданный момент времени и на стандартную эпоху в двух основных системах координат (земной и небесной), определение систем сферических координат, вывод формул преобразования координат небесных тел из одной системы в другую, определение различных шкал времени и установление связи между ними.

Пе́нзиас А́рно (род. 1933), американский астрофизик, член Национальной академии наук США (1975). Основные научные труды посвящены разработке радиоастрономического оборудования и радиоастрономическим исследованиям. В 1964–1965 гг. совместно с Р. В. Вильсоном открыл реликтовое излучение. Среди других исследований – наблюдение межзвёздных молекул, изучение изотопного состава межзвёздной среды. Лауреат Нобелевской премии по физике (1978, совместно с Р. В. Вильсоном).

Хо́кинг Сти́вен (1942–2018), британский физик-теоретик и популяризатор науки, член Лондонского королевского общества (1974). Основные научные труды по космологии и квантовой гравитации. Впервые применил принципы термодинамики для описания чёрных дыр (термодинамика чёрных дыр). Разработал (1974) теорию «испарения» чёрных дыр за счёт излучения, получившего название «излучение Хокинга». Ввёл понятие микроскопических чёрных дыр.

Гемини́ды, метеорный поток с радиантом в созвездии Близнецы и периодом действия с 13 ноября по 22 декабря. Максимум его активности приходится на 14 декабря. Является достаточно стабильным метеорным потоком с большим количеством ярких метеоров, многие из которых имеют желтоватый оттенок. Метеорный поток был открыт в 1862 г. Предположительно, его родительским телом является астероид Фаэтон. Это один из самых крупных и хорошо изученных метеорных потоков, наблюдаемых ежегодно. Метеорные частицы из этого потока имеют широкий интервал распределения по массам, поэтому сами метеоры наблюдаются в широком диапазоне яркостей – от телескопических метеоров до болидов.

Лири́ды, метеорный поток с радиантом в созвездии Лира и периодом действия с 14 по 30 апреля. Максимум его активности приходится на 22 апреля. Метеорный поток был открыт в 687 г. до н. э. Предположительно, его родительским телом является комета Тэтчера (C/1861 G1, Thatcher). Это один из наиболее известных метеорных потоков средней мощности с зенитным часовым числом, не превышающим 20, и яркостью метеоров до 2m. В редких случаях интенсивность может достигать 100 метеоров в час. Метеоры этого потока преимущественно быстрые, имеющие белый и желтоватый цвета, иногда сопровождаются вспышками и оставляют следы.