Нейтронная звезда – небесное тело, в основном состоящее из нейтронов. Гипотезу о существовании нейтронных звезд выдвинули астрономы Вальтер Бааде и Фриц Цвикки сразу после открытия нейтрона в 1932 году, ее подтвердили открытие и последующие наблюдения пульсаров в 1967 году. Нейтронные звезды образуются в результате гравитационного коллапса ядер нормальных звезд с массами в несколько раз больше солнечной. Плотность нейтронной звезды близка к плотности атомного ядра, поэтому при своей огромной массе нейтронная звезда имеет радиус всего лишь в десятки километров.
Новая звезда – звезда, увеличивающая свой блеск в тысячи (иногда – в миллионы) раз за несколько часов, а затем в течение нескольких недель тускнеющая и возвращающаяся к своему исходному блеску. Название новая отражает старинное представление о том, что на небе в этот момент возникает не существовавшая ранее звезда. В действительности явление новой связано со звездами большого возраста, практически закончившими свою эволюцию. Оно возникает в тесных двойных системах, где один из компонентов является вырожденной звездой белого карлика или нейтронной звездой. На определенном этапе эволюции таких систем вещество второго компонента – нормальной звезды – может начать перетекать на соседнюю вырожденную звезду. Когда на поверхности белого карлика или в магнитосфере нейтронной звезды накапливается критическая масса вещества, происходит термоядерный взрыв, срывающий со звезды оболочку и увеличивающий ее светимость в тысячи раз. По мере накопления очередной порции газа взрыв повторяется, образуя повторные новые.
Общая теория относительности (ОТО) – теория Эйнштейна, основанная на идее, что законы физики должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, независимо от того, как они движутся. В основе ОТО лежит экспериментальный факт равенства инертной массы (входящей в законы механического движения Ньютона) и гравитационной массы (входящей в закон тяготения Ньютона) для любого тела. Это равенство проявляется в том, что движение тела в поле тяготения не зависит от его массы. Следствием этого является отсутствие гравитационно-нейтральных тел. Иными словами, гравитационное поле (в котором проявляется гравитационная масса) эквивалентно ускоренному движению (в котором проявляется инертная масса). Гравитационная масса и инертная масса характеризуют одно и то же свойство материи, рассматриваемое по-разному (разность массы современными экспериментальными методами не обнаружена). Таким образом, Эйнштейн пришел к принципу эквивалентности: «В поле тяготения (малой пространственной протяженности) все происходит так, как в пространстве без тяготения, если в нем вместо „инерциальной" системы отсчета ввести систему, ускоренную относительно нее». Данный принцип позволяет трактовать гравитационное взаимодействие в терминах искривления четырехмерного пространства-времени.
Плазма – газ, атомы которого частично или полностью ионизированы. В состоянии плазмы находится основное количество газа во Вселенной, поскольку из плазмы состоят звезды и значительная часть межзвездной среды. Важной особенностью плазмы является ее способность проводить электрический ток. Это приводит к тому, что характер движения плазмы зависит от значения индукции и формы линий индукции магнитного поля, в котором находится газ. Свойства намагниченной плазмы определяют многие наблюдаемые особенности различных астрономических объектов – от формы облаков межзвездного газа до возникновения вспышек на Солнце.
Планетарная туманность – светлая туманность вокруг старой звезды, образованная верхними истекающими слоями ее атмосферы; обычно это оболочка, сброшенная звездой-гигантом. Туманность расширяется и светится в оптическом диапазоне, поскольку ее газ нагрет (Т ~ 10000 К) и возбужден ультрафиолетовым излучением горячего ядра центральной звезды. Первые планетарные туманности были открыты В. Гершелем около 1783 года и названы так за их внешнее сходство с дисками планет. Однако далеко не все планетарные туманности имеют форму диска: многие имеют форму кольца или симметрично вытянуты вдоль некоторого направления (биполярные туманности). Внутри них заметна тонкая структура в виде струй, спиралей, мелких глобул. Скорость расширения планетарных туманностей – 20–40 км/с, типичная масса – около 0,1 массы Солнца, время жизни – около 10 тысяч лет. Невооруженным глазом планетарные туманности не видны. Наиболее близкая планетарная туманность, называемая «Улитка», находится в созвездии Водолея.
Позитрон – положительно заряженная античастица электрона.
Поле – материальная сущность, распределенная в пространстве и времени, в противоположность частице, которая существует только в одной точке в каждый момент времени.
Пространство-время – физическая модель, дополняющая пространство временным измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение. В классической механике пространство и время объединены искусственно, как прямое взаимное произведение, однако в реальности они независимы друг от друга. В контексте теории относительности время неотделимо от трех пространственных измерений и зависит от скорости наблюдателя. Количество измерений, необходимых для описания пространства-времени нашей Вселенной, окончательно не определено. Предполагается, что в ней присутствуют дополнительные (ненаблюдаемые) измерения, свернутые до сверхмикроскопических размеров, так что экспериментально они пока не могут быть обнаружены. Первый вариант модели естественного объединения пространства и времени был создан Германом Минковским (пространство Минковского) на основе теории относительности.
Протон – положительно заряженная частица, очень похожая на нейтрон. В большинстве атомов протоны составляют около половины всех частиц в ядре.
Радиоактивность – случайный (спонтанный) распад атомного ядра, превращающий его в ядро другого типа.
Радиоастрономия – раздел астрономии, занимающийся исследованием космического радиоизлучения. Возник с появлением первых радиотелескопов – телескопов, используемых для приема радиоизлучения из космоса. Основными элементами являются: антенна, чувствительный радиоприемник, перестраиваемый по частоте, который называют радиометром, и регистрирующая аппаратура. Для улучшения разрешающей способности радиотелескопы обычно объединяют в радиоинтерферометры.
Радиогалактика – галактика, отличающаяся необычно сильным радиоизлучением. Обычно это крупные массивные галактики с плотной центральной областью – ядром. У наиболее мощных радиогалактик светимость в радиодиапазоне превышает оптическую светимость. Радиоисточники, связанные с радиогалактиками, обычно состоят из отдельных компонентов (ядро, радиогало, радиовыбросы, называемые также радиоджетами). Механизм их радиоизлучения связан с движением в магнитном поле энергичных электронов, выброшенных из активного ядра галактики. Ближайшие радиогалактики – Центавр A (NGC 5128) в созвездии Центавра и галактика Дева А (NGC 4486) в центре скопления галактик в созвездии Девы.
Световая секунда (световой год) – расстояние, проходимое светом за одну секунду (один год).
Сингулярность – точка в пространстве-времени, где искривление пространства-времени (или некая другая физическая величина) достигает бесконечного значения. В случае гравитационной сингулярности все вещество небесного тела под действием сил тяготения устремляется к ее центру, образуя черную дыру коллапсара с сингулярностью в центре. Такая сингулярность связана с плотностью материи, стремящейся к бесконечности.
Солнце – центральная одиночная звезда нашей Солнечной системы, вокруг которой обращаются все другие объекты: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеориты, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,8 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на поверхности Земли, участвуя в фотосинтезе, и влияет на земную погоду и климат. Солнце состоит из 74 % водорода, 25 % гелия и незначительных концентраций других элементов. Солнце относится к типу G2V (желтый карлик). Температура поверхности Солнца достигает 5780 градусов Кельвина, поэтому Солнце светит ровным белым светом, но из-за поглощения атмосферой Земли цвет нашего светила имеет желтый оттенок днем и красноватый при рассвете и закате.
Спектр – совокупность частот, составляющих волны какого-либо излучения, в частности, электромагнитного. Видимую часть солнечного спектра можно наблюдать в радуге.
Специальная (частная) теория относительности (СТО) – теория Эйнштейна, основанная на идее, что законы физики должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, независимо от того, как они движутся при отсутствии гравитационных явлений. СТО является современной теорией пространства и времени, в наиболее общем виде устанавливая связь между событиями в пространстве-времени и определяя форму записи физических законов, не меняющуюся при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Ключевым в теории является новое понимание понятия одновременности событий, основанное на постулате о существовании максимальной скорости распространения сигналов – скорости света в вакууме. СТО обобщает представления классической механики Галилея – Ньютона на случай движения тел со скоростями, близкими к скорости света.
Темная материя и энергия – материя в галактиках, их скоплениях и, возможно, между скоплениями, которая не может наблюдаться непосредственно, но может быть обнаружена по ее гравитационному притяжению, составляя до 90 % массы Вселенной. Темная энергия пока еще является гипотетической формой некого поля, оказывающего отрицательное гравитационное давление и равномерно заполняющего всю метагалактику. Согласно теории относительности гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причем отрицательное давление должно порождать антигравитационное отталкивание. Это, в общем, соответствует недавно обнаруженному ускоренному расширению Вселенной, где такая сила действительно действует в метагалактических масштабах. Темная