A csillag a csillagászat szaknyelvében olyan égitest, amely nukleáris energiát termel, így saját fénnyel rendelkezik, szemben a bolygókkal, amelyek központi csillaguk fényét verik vissza, és elenyésző saját sugárzást bocsátanak ki. A népnyelv régebben valamennyi égitest szinonímájaként használta a csillag szót (Esthajnalcsillag = Vénusz), a szócikk a továbbiakban a csillagászati értelemben vett jelentéséről szól.
A csillagokat villódzó, sziporkázó fénypontokként látjuk szabad szemmel. A nagy távolság miatt tűnnek pontszerűnek, még a legnagyobb földi távcsövekben is. A csillagok fényének ezt a szabálytalan pislákolását – a szcintilláció jelenségét – a földi légkör áramlásai hozzák létre. (Gyakran, első ránézésre egyáltalán nem könnyű megállapítani, hogy az égen bolygót látunk-e vagy csillagot. Az amatőrcsillagászok egy jó módszere ennek megállapítására az, hogy ha egy csillag nem szcintillál, akkor feltehetően nem is csillag, hanem bolygó.[A csillagászatban szcintillációnak nevezzük a távoli látható égitestek légkörön át tekintett képének gyors és rendszertelen fényesség- illetve színváltozását.])
A legközelebbi csillag a Nap, a következő legközelebbi a Proxima Centauri, amely 4,2 fényévre található, tehát a fény 4,2 év alatt ér ide onnan. Ha az egyik leggyorsabb vonattal, a francia TGV-vel utazhatnánk annak 574,8 km/h nagyságú rekordsebességével, akkor majdnem 8 millió évig tartana az odaút. Ez a távolság tipikus a galaxisunkban. Ennél sűrűbben helyezkednek el a galaxis és a gömbhalmazok középpontjában, és sokkal távolabb a galaktikus halóban, a galaxist körülvevő gömb alakú térrészben.
A csillagok mérete a kicsiny, nagyváros méretű neutroncsillagoktól (melyek tulajdonképpen már halott csillagok) az olyan szuperóriásokig terjed, mint a Sarkcsillag (Polaris), valamint az Orion csillagkép Betelgeuse nevű csillaga, melyek átmérője a Napénak nagyjából ezerszerese. (A ma ismert legnagyobb csillag a VV Cephei, amelynek a kerülete 1900 szorosa a napnak. Ez kb 2 644 800 000 km-nek felel meg ) Ezek sűrűsége viszont sokkal kisebb, mint a Napé.
Fekete lyukak
A fekete lyukak a téridő azon tartományai, amelyekbe anyag és sugárzás csak belehullhat, de kijönni semmi sem képes. Még elektromágneses sugárzás, így a fény sem hagyhatja el a fekete lyukat, innét ered a neve. Ennél azonban többről van szó: mivel a fekete lyukakból sem anyag, sem energia nem távozhat el, semmilyen információnk nincs a benne zajló folyamatokról. Határvonalukat ezért eseményhorizontnak nevezzük. A fekete lyukakban a gravitáció minden más erőt felülmúl, s az anyag egy számunkra ismeretlen, végtelenül sűrű állapot felé omlik össze, amit szingularitásként írhatunk le. A fekete lyuk a térnek e szingularitás körüli tartománya, az eseményhorizont sugarát pedig az ún. Schwarzschild-rádiusz adja meg, ami viszont a tömegtől függ.
Fekete lyuk elméletileg minden anyagtömegből keletkezhet, ha a Schwarzschild-rádiuszánál kisebbre nyomódik össze. Jelenleg azonban csak két olyan hatékony mechanizmust ismerünk, amely létrehozhatja ezeket az egyelőre csak feltételezett objektumokat. Az egyik a nagy tömegű csillagok magjának összeomlása közvetlenül a szupernóva robbanás előtt. Az igazán nagy fekete lyukak azonban nem így jöttek létre: a legnagyobb szörnyetegeket a galaxismagokban találjuk. Az elméletek szerint az aktív galaxisok magjaiban fekete lyukak húzódnak meg, és iszonyatos tömegvonzásuk révén folyamatosan maguk köré gyűjtik a galaxis anyagát, a gázfelhőket és a kifejlett csillagokat. A csillagokat aztán a roppant mértékű gravitáció szabályosan szétszakítja, így anyaguk a gázfelhők anyagával együtt egy örvénylő korongot képez a fekete lyuk körül. Ebből az úgynevezett tömegbefogási korongból az anyag a fekete lyuk felé zuhan. A behulló anyag végső eltűnése előtt hatalmas energiára tesz szert, amely sugárzás formájában szabadul fel. Ez a sugárzás adja az aktív galaxisok magjainak iszonyatos fényerejét. A lyuk felé zuhanó anyag egy részét a felszabaduló energia visszasöpri a világűrbe, két ellentétes, a tömegbefogási korongra merőleges irányú anyagkilövellés, idegen szóval jet formájában.
Bár maguk a fekete lyukak nem figyelhetők meg közvetlenül, a közelükben zajló folyamatok felfedik a jelenlétüket.
Csillagképek születése
Akár népszerű csillagászati munkát, vagy műkedvelőknak szóló égbolt ismertetést, akár tudományos beszámolókat lapozgatunk, előbb-utóbb felbukkannak a csillagképek – többnyire évezredes – nevei. Bár a különböző típusú égitestek jelölésére már a legváltozatosabb katalógusjelzések használatosak, az általános tájékoztatásra, tájékozódásra manapság is az ősi nevek szolgálnak.
Régóta jól ismert, hogy a csillagképek mitológiai vagy jelképes eredetű elnevezéseinek semmiféle kapcsolata sincsen a bennük foglalt égitestek fizikai természetével, vagy térbeli helyzetével, alakzatukat többnyire a fényesebb csillagok véletlen eloszlása formálta. Több csillagkép (konstelláció) azonban – legalább is nevük – ma is széles körben ismert. Ilyen pl. a Nagy és a Kis Medve – a magyar mondavilágban Göncölszekér és Kis Göncöl -, az Orion, vagy az un. Állatöv 12 csillagképe: Kos, Bika, Ikrek, Rák, Oroszlán, Szűz, Mérleg, Skorpió, Nyilazó (Nyilas), Bak, Vízöntő, Halak elnevezését gyakran említik. Magukat a konstellációkat azonban már jóval kevesebben lelik fel az égbolton, az elnevezések eredete pedig alig ismert. A ma használatos és hivatalosan elfogadott 88 csillagkép felének elnevezése, kialakítása az antik görög kultúráig követhető, bár eredetük a még sokkal korábbra, a mezopotámiai tudományban gyökerezik.
A Nagy- és Kis Göncöl és a Sarkcsillag
Ha egy magyar ember csak egy csillagképet tud megmutatni az égen, akkor az biztos, hogy az a Göncölszekér. A Göncölszekér a Nagy Medve része, a rúdja a medve farka. Cirkumpoláris csillagkép. Ha a szekér végén levő két csillagot képzeletben összekötve a szekértől felfele meghosszabbítjuk, és a két csillag közti távolságot ötszörösen felmérjük, akkor épp a Sarkcsillaghoz jutunk el. Ha este megkeressük a Göncölszekeret, akkor azt tapasztaljuk, hogy télen van a kerekén, tavasszal a rúdján áll, nyáron pedig a fejünk felett van. A szekér az éjjel folyamán hátrafelé halad. A Sarkcsillag egyben a Kis Göncöl rúdjának utolsó csillaga.
Ha egy magyar ember csak egy csillagképet tud megmutatni az égen, akkor az biztos, hogy az a Göncölszekér. A Göncölszekér a Nagy Medve része, a rúdja a medve farka. Cirkumpoláris csillagkép. Ha a szekér végén levő két csillagot képzeletben összekötve a szekértől felfele meghosszabbítjuk, és a két csillag közti távolságot ötszörösen felmérjük, akkor épp a Sarkcsillaghoz jutunk el. Ha este megkeressük a Göncölszekeret, akkor azt tapasztaljuk, hogy télen van a kerekén, tavasszal a rúdján áll, nyáron pedig a fejünk felett van. A szekér az éjjel folyamán hátrafelé halad. A Sarkcsillag egyben a Kis Göncöl rúdjának utolsó csillaga.
Göncölszekér
Göncöl személyét illetően több mondát is ismerünk.
A honfoglaló nomád magyarság csillaghite szerint Göncöl egy híres csodatevő táltos, félisten volt, aki az emberek közt járva mindenkit meggyógyított a szekerén található gyógyírokkal, titkos és rejtett dolgokat ismert, beszélni tudott a fákkal és a madarakkal. Egyszer eltört a szekere rúdja. Kérlelte az embereket, hogy segítsenek, de azok rútul cserbenhagyták, senki nem segített neki. Ezért Göncöl haragosan a lovak közé csapott, és a szekéren fölrepült az égbe. Azóta jár körbe a Sarkcsillag körül görbe rúdú szekerén. Mások szerint az istenek helyezték örök emlékeztetőül az égre a törött rúdú Göncöl szekeret.
Göncölt a magyarok Öregistenével is azonosítják. Más mese szerint inkább a keresztények Szent Péteréhez hasonló volt: ő őrizte az egek kapuját, és válla fölött lehetett az Öregisten színe elé jutni.
Közkedveltsége és kivételes tisztelete alapján úgy tűnik, hogy az egyetlen magyar félisten, talán éppen a sokat emlegetett Magyarok Istene, a magyarok csillagistene, aki villámhordó szekerével a Hadak Útján, a Tejúton dübörög végig.
Több változat van arra is, hogy miért görbe a szekérrúd. Lehet, hogy Göncöl a csárdában mulatott, s borosan hazafelé tartva nekihajtott valaminek, vagy azért, mert a gonoszok lehúzzák. Van, aki tudni véli, hogy a Boszorkány Szeme (Arcturus neve a Csallóközben) húzza le a rudat. A rúd egyébként erre a csillagra mutat.
Olyan hagyomány is akad, amely szerint a szekér Szent Péteré. Péter azon ment szénát lopni, de a Csősz (Vega) észrevette és nem akarta engedni. Erre Péter ijedten elhajtott, de közben elszórta a szénát. Azóta látható az égen az Országútja (Tejút).
A Göncölszekér csillagai időjósok is: ha aprón ragyognak, szép idő várható, de ha nagyra nőnek, akkor az idő rosszra fordul.
Sarkcsilllag
A Göncöl a Sarkcsillag körül látszik forogni, ezért azt Göncöl Térítőjének vagy Ég Köldökének is nevezik. Más nevei: Bába Matullája, Boldogasszony Matullája, Furucsillag.
Kisgöncöl
Derült, holdtalan éjszakán a Göncölszekér felett, fényes csillagokban szegény égterületen lehet rábukkanni a Kis Göncölre, amit a Göncölszekérhez való hasonlatosság miatt Göncöl Másának is neveznek. Szintén hét csillagból áll, a legfényesebb a rúdjának utolsó csillaga, a Sarkcsillag. A Kis Göncöl észrevehetően kisebb, mint a Nagy Göncöl, de ugyanúgy négy kerék és a rúd alkotja, csak éppen a rúdja felfelé görbül.
Valahol ebben a csillagképben található, a ma már nem tudni melyik csillagok alkotta Szarvasnyomdoka is.
A Kis Göncöl megegyezik a Kis Medve csillagképpel.
Tejútrendszer
Tejútrendszer a Lokális Galaxiscsoport egyik küllős spirálgalaxisa, melyben a Naprendszer és ezen belül Földünk található. 200-400 milliárd csillag található benne, átmérője 30 kiloparszek (97 800 fényév), legnagyobb vastagsága 5 kpc (16 300 fényév). A Földről két spirálkarját, az Orion- és Nyilas-kart látjuk. Vizsgálatát megnehezíti, hogy belülről látjuk.
A Tejútrendszernek a Földről látható része a Tejút. Ez lényegében egy halvány, felhőszerű sáv, amely az egész éjszakai égbolton áthúzódik, és főleg télen, illetve ott figyelhető jól meg, ahol tiszta a levegő, kicsi a páratartalom és a fényszennyezés. Azért tűnik számunkra sávnak, mert galaxisunk korong alakú, és mi az egyik kar belsejében vagyunk, ezért a korongra merőlegesen kevés csillagot látunk, a korong síkjának irányában sokat.
A Tejútrendszer szerkezete:A Tejút fényét az őt alkotó csillagok biztosítják. A Tejutat nem csak fényes csillagok alkotják, hanem tömegének kb. 5%-a csillagközi anyag (por és gáz), amely meggátolja a Tejút távolabbi pontjainak megfigyelését, ezért ha felnézünk az éjszakai égre, úgy tűnik, hogy néhány helyen kevesebb a csillag, vagy a Tejút helyenként „szétnyílik”. Ilyen hely például a Daru csillagkép farkánál lévő úgynevezett „Szeneszsák”. A Tejútrendszert alkotó csillagok eloszlásának vizsgálatával a sztellárstatisztika tudományág foglalkozik.
Üstökösök
Az üstökös olyan kis Naprendszer-beli égitest, mely a Nap körül kering, és a Nap közelébe érve láthatóvá válik a kómája és a csóvája — mindkét jelenség legfőbb oka az üstökösmagot érő napsugárzás. Maguk az
üstökösmagok lazán összekapcsolódó jégből, porból és szikladarabokból állnak, méretük néhány kilométertől néhány tíz kilométerig terjed.
Az üstökösök keringési ideje változó, néhány évtől akár több száz vagy több ezer évig is terjedhet, miközben némelyikről feltételezhető, hogy csak egyetlen egyszer halad át a belső Naprendszeren, mielőtt kilökődik a csillagközi térbe.
Az üstökösök törmelékből álló csóvát hagynak maguk után. Ha az üstökös keresztezi a Föld pályáját, azon a ponton, ahol a Föld áthalad a csóva törmelékhalmazán, meteorzápor keletkezhet. A Perseidák meteorraj minden évben augusztus 9. és 13. között éri el a Földet, miközben az áthalad a Swift-Tuttle üstökös pályáján. Az Orionidák meteorraj forrása a Halley-üstökös.
Az üstökösöket a kóma vagy a csóva jelenléte különbözteti meg a kisbolygóktól, bár egyes nagyon öreg üstökösök, melyek összes illékony anyagukat elvesztették, kisbolygóra emlékeztető objektummá válhatnak. A kisbolygókról az is feltételezhető, hogy máshonnan származnak, mint az üstökösök; a Naprendszernek nem a külső, hanem a belső részében jöttek létre. Az újabb felfedezések mindazonáltal kissé elmosták a határokat a kisbolygók és üstökösök között.
2008 szeptemberében 3535 üstökös ismert, melyek közül több száz rövidperiódusú. Ez a szám gyorsan emelkedik, bár ez a lehetséges összes üstökösnek csak egy töredékét adja: az üstökös-szerű testek száma a külső Naprendszerben elérheti az egy trilliótA szabad szemmel észlelhető objektumok száma évente átlagosan egy, bár ezek közül sok halvány, vagy nem látványos.