297 (Походження зірок)

Зміст

1. Походження зірок

2. Рух зірок

3. Світність

4. Колір, температура і склад зірок

5. Скупчення зірок

6. Зірки-гіганти і зірки-карлики

7. Білі карлики

8. Нейтронні карлики

9. Відстань від нас до зірок

10. Вік зірочок

Висновок

1. Походження зірок

У загальних рисах еволюцію протозірки можна розділити на три етапи, або фази. Перший етап - відокремлення фрагмента хмари і його ущільнення - ми вже розглянули. Слідом за ним наступає етап швидкого стиску. У його початку радіус протозірки приблизно в мільйон разів більше сонячного.Вона абсолютно непрозора для видимого світла, але прозора для інфрачервоного випромінювання з довжиною хвилі більше 10 мкм. Випромінювання відносить надлишки тепла, що виділяється при стиску, так що температура не підвищується і тиск газу не перешкоджає колапсу.Відбувається швидкий стиск, практично вільне падіння речовини до центру хмари. Однак у міру стиснення протозірка робиться все менш прозорою, що утрудняє вихід випромінювання і призводить до зростання температури газу.У певний момент протозірка стає практично непрозорою для власного теплового випромінювання. Температура, а разом з нею і тиск газу швидко зростають, стиск сповільнюється. Підвищення температури викликає значні зміни властивостей речовини.При температурі в декілька тисяч градусів молекули розпадаються на окремі атоми, а при температурі близько 10 тис. градусів атоми іонізуються, тобто руйнуються їхні електронні оболонки. Ці енергоємні процеси на якийсь час затримують ріст температури, але потім він поновлюється.Протозірок швидко досягає стану, коли сила ваги практично урівноважена внутрішнім тиском газу.Але оскільки тепло все ж потроху йде назовні, а інших джерел енергії, крім стиску, у протозірки немає, вона продовжує потихеньку стискуватися і температура в її надрах усе збільшується.Нарешті температура в центрі протозірки досягає декількох мільйонів градусів, і починаються термоядерні реакції. Вирізняється при цьому тепло повністю компенсує охолодження протозірки з поверхні. Стиснення припиняється. Протозірок стає зіркою.Процес формування зірок дуже складний і багато в чому ще до кінця не вивчений. Відомі галактики, багаті міжзоряним речовиною, але майже позбавлені молодих зірок. А в інших системах формування зірок відбувається так інтенсивно, що нагадує вибух.Зрозуміти, які причини стимулюють зореутворення або, навпаки, приглушують його, ще тільки належить.

Всім тіл на поверхні Землі сила тяжіння повідомляє при їх вільному падінні прискорення g = 981 см / с кв .. На поверхні Юпітера g = 2500 см / с кв.Прискорення сили тяжіння на поверхні Сонця g = 27400 см / с кв. У багатьох зірок g-набагато більше ніж у сонця. Коли g більше швидкості світла 299792458 +, - 1,2 м / с = 300000 км / с зірка стає невидимою - чорна діра. Візьмемо наприклад зірку в центрі Крабовидної туманності пульсар під Љ Р 0531.На поверхні цієї зірки g = більше швидкості світла - зірка невидима - чорна діра. Всередині і в оболонці цієї зірки газу немає - вся речовина в твердому стані. При високому тиску і температурі речовина вивертається навиворіт і утворюється антиречовина.Антиречовина анігілює з речовиною і відбувається вибух зірки. Загальна кількість енергії виділяється при цьому перевищує 1045 - 1049 ерг. Сонце випромінює стільки енергії за десятки тисяч років. І не дивно. Всього 0,3 гр.антиречовини, аннігіліруя з речовиною, виділяє енергію рівну вибуху водневої бомби. Після вибуху зірка в багато разів збільшується в розмірі, g стає менше швидкості світла і зірка стає видимою.Після вибуху відбувається стиснення, зірка у багато разів зменшується в розмірі, g-стає більше швидкості світла і зірка знову невидима. При стисненні знову утворюється антиречовину і знову відбувається вибух зірки.Така пульсація зірки з перетворенням в чорну діру триває до тих пір поки після стиснення g стане менше швидкості світла і зірка стане видимою і після стиснення.Періоди пульсації у всіх пульсуючих зірок різні, в одних менше секунди, в інших більше секунди, у третіх більше хвилини, у четвертих більше години, у п'ятих більше доби, у шостих більше місяця, у сьомих більше року.У зірок з періодом пульсації більше року після вибуху речовина і антиречовину розлітається на дуже велику відстань, і після стиснення не всі часточки повертаються до зірки.Частинки зірки, які під час вибуху отримали прискорення більше за інших, летять далі і після чергового стиснення не повертаються до зірки, а продовжують політ у Космос. Ці частинки зірки в невагомості під час польоту набувають форми кулі.Ці кулі мають розміри від декількох метрів до декількох тисяч кілометрів. При польоті багато частин зірки (кулі) взаємно притягуються, і відбувається злиття кількох розпечених куль в один.Кулі з верхніх шарів мають меншу питому вагу, а кулі з глибших шарів зірки мають набагато більшу питому вагу. При злитті куль з різною питомою вагою більш щільне речовина розташовується в центрі такого злиття і утворює ядро. Так утворилася Земля.Ці розпечені кулі з речовини, так і з антиречовини за багато мільйонів років польоту охолоджуються, і на поверхні утворюється тверда кора і газова оболонка. Частина таких куль полетіла в бік Сонця,в результаті чого відбулося зіткнення під кутом 82 град. 45 хв. до осі обертання Сонця.При зіткненні велика частина куль пожере сонце, що згодом призвело до спектральному аналізі сонячних променів. Після зіткнення цих куль з Сонцем збільшилася швидкість його обертання, але оскількиСонце - зірка не з твердим станом речовини і має величезні розміри Ро - 696000 км то на екваторі, в місці зіткнення, швидкість обертання стала більше ніж у плюсів. Так як зіткнення відбулося під кутом 82 град. 45 хв.то площина Сонячного екватора утворює з площиною екліптики кут 7 № 15 хв. Ще більше куль пролетіло повз Сонця. Частина куль вийшла на орбіту навколо Сонця. Так відбулося народження планет Сонячної системи та їх супутників в площині екліптики: 1. Меркурій. 2. Венера. 3. Земля. 4. Марс. 5.Фаетон. 6. Юпітер. 7. Сатурн. 8. Уран. 9. Нептун. 10. Плутон. Всі планети Сонячної системи це шматочки чорної діри.Теоретично в будь-який час до зірки Сонце може прилетіти шматочок пульсара і вийти на орбіту навколо нього, або на орбіту однієї з планет Сонячної системи, або зіткнутися з планетою, або її супутником. Практично так і відбувалося. 10000 років до н.е.в межі Сонячної системи прилетіла нова планета (шматочок пульсара) і зіткнулася з планетою Фаетон. Після зіткнення обидві планети розбилися на безліч осколків.Багато осколків впали на Марс і Юпітер, частина осколків впала на Сонце, а інші знаходяться на орбіті планети Фаетон до теперішнього часу.

Народження зірок - процес таємничий, прихований від наших очей, навіть озброєних телескопом.Лише в середині ХХ ст, астрономи зрозуміли, що не всі зірки народилися одночасно в далеку епоху формування Галактики, що й у наш час з'являються молоді зірки. У 60 - 70-і рр.. була створена найперша, ще дуже груба теорія утворення зірок.Пізніше нова спостережлива техніка - інфрачервоні телескопи і радіотелескопи міліметрового діапазону - значно розширила наші знання про зародження і формування зірок. А починалося вивчення цієї проблеми ще в часи Коперника, Галілея і Ньютона.Народження зірки триває мільйони років і приховано від нас в надрах темних хмар, так що цей процес практично недоступний прямому спостереженню. Астрофізики намагаються досліджувати його теоретично, за допомогою комп'ютерного моделювання.Перетворення фрагмента хмари в зірку супроводжується гігантською зміною фізичних умов: температура речовини зростає приблизно в 10 в 6 ступеня разів, а щільність - в 10 в 20 ступені разів.Колосальні зміни всіх характеристик формується зірки складають головну трудність теоретичного розгляду її еволюції. На стадії подібних змін вихідний об'єкт уже не хмара, але ще і не зірка. Тому його називають протозвездой.

2. Рух зірок

Протягом багатьох століть астрономи називали зірки "нерухомими", відрізняючи їх цією назвою від планет, які рухаються, "блукають" на тлі зірок.Точні виміри видимих положень зірок і порівняння цих положень із спостереженнями, зробленими в стародавні часи, призвели англійського астронома Галлея до висновку, що зірки переміщуються, рухаються у просторі.Проте ці рухи відбуваються на таких далеких від нас відстанях, що лише через багато тисячоліть зміни в розташуванні зірок в сузір'ях можуть стати досить помітними, навіть і при найточніших спостереженнях.Багато зірок рухаються в просторі так, що-небудь стають до нас все ближче, або віддаляються від нас: вони рухаються по променю зору. Цей рух неможливо виявити спостереженнями положень зірок.Тут знову на допомогу приходить спектральний аналіз: зміщення ліній у спектрі тієї чи іншої зірки до червоного або фіолетового кінця спектра показує, чи рухається зірка від нас, або до нас. За величиною цього зміщення обчислюються і швидкості руху за променем зору. Ще у XVIII ст.астрономи помітили, що зірки в області, що лежить біля кордону сузір'їв Геркулеса і Ліри, як би розступаються в різні сторони від однієї точки неба. У прямо протилежній сфері - в сузір'ї Великого Пса - зірки як би зближуються.Такий зсув відбувається тому, що сама наша сонячна система рухається щодо цих зірок, наближаючись до одних і віддаляючись від інших. Рух сонячної системи щодо оточуючих її зірок, вперше встановлене в 1783 р. В.Гершелем, відбувається зі швидкістю близько 20 км / сек у напрямку до сузір'їв Ліри і Геркулеса.

Протягом багатьох століть астрономи називали зірки "нерухомими", відрізняючи їх цією назвою від планет, які рухаються, "блукають" на тлі зірок.Точні виміри видимих положень зірок і порівняння цих положень із спостереженнями, зробленими в стародавні часи, призвели англійського астронома Галлея до висновку, що зірки переміщуються, <> рухаються у просторі.Проте ці рухи відбуваються на таких далеких від нас відстанях, що лише через багато тисячоліть зміни в розташуванні зірок в сузір'ях можуть стати досить помітними, навіть і при найточніших спостереженнях.Багато зірок рухаються в просторі так, що-небудь стають до нас все ближче, або віддаляються від нас: вони рухаються по променю зору. Цей рух неможливо виявити спостереженнями положень зірок.Тут знову на допомогу приходить спектральний аналіз: зміщення ліній у спектрі тієї чи іншої зірки до червоного або фіолетового кінця спектра показує, чи рухається зірка від нас, або до нас. За величиною цього зміщення обчислюються і швидкості руху за променем зору. Ще у XVIII ст.астрономи помітили, що зірки в області, що лежить біля кордону сузір'їв Геркулеса і Ліри, як би розступаються в різні сторони від однієї точки неба. У прямо протилежній сфері - в сузір'ї Великого Пса - зірки як би зближуються.Такий зсув відбувається тому, що сама наша сонячна система рухається щодо цих зірок, наближаючись до одних і віддаляючись від інших. Рух сонячної системи щодо оточуючих її зірок, вперше встановлене в 1783 р. В.Гершелем, відбувається зі швидкістю близько 20 км / сек у напрямку до сузір'їв Ліри і Геркулеса.

3. Світність

Довгий час астрономи вважали, що відмінність видимого блиску зірок пов'язано тільки з відстанню до них: чим далі зірка, тим менш яскравою вона повинна здаватися.Але коли стали відомі відстані до зірок, астрономи встановили, що іноді більш далекі зірки мають більший видимий блиск. Значить, видимий блиск зірок залежить не тільки від їх відстані, але і від дійсної сили їх світла, тобто від їх світимості.Світність зірки залежить від розмірів поверхні зірок і від її температури. Світність зірки висловлює її справжню силу світла в порівнянні з силою світла Сонця. Наприклад, коли говорять, що світність Сіріуса дорівнює 17, це означає, що справжня сила його світла більше сили світла Сонця в 17 разів. Визначаючи світності зірок, астрономи встановили, що багато зірок в тисячі разів яскравіше Сонця, наприклад, світність Денеба (альфа Лебедя) - 9400. Серед зірок є й такі, які випромінюють у сотні тисяч разів більше світла, ніж Сонце.Прикладом може служити зірка, що позначається буквою S в сузір'ї Золотої Риби. Вона світить в 1 000000 разів яскравіше Сонця. Інші зірки мають однакову або майже однакову з нашим Сонцем світність, наприклад, Альтаїра (Альфа Орла) -8.Існують зірки, світність яких виражається тисячними частками, тобто їх сила світла в сотні разів менше, ніж у Сонця.

4. Колір, температура і склад зірок

Зірки мають різний колір. Наприклад, Вега і Денеб - білі, Капела-жовтувата, а Бетельгейзе - червонувата.Чим нижче температура зірки, тим вона червоно. Температура білих зірок досягає 30 000 і навіть 100 000 градусів, температура жовтих зірок становить близько 6000 градусів, а температура червоних зірок - 3000 градусів і нижче.

Зірки складаються з розпечених газоподібних речовин: водню, гелію, заліза, натрію, вуглецю, кисню та інших.

5. Скупчення зірок

Зірки у величезному просторі Галактики розподіляються досить рівномірно. Але деякі з них все ж накопичуються в певних місцях.Зрозуміло, і там відстані між зірками все одно дуже великі. Але із-за гігантських відстаней такі близько розташовані зірки виглядають як зоряне скупчення. Тому їх так називають. Найвідомішим із зоряних скупчень є Плеяди в сузір'ї Тельця.Неозброєним оком у Плеядах можна розрізнити 6-7 зірок, розташованих дуже близько один до одного. У телескоп їх видно більше сотні на невеликій площі. Це і є один ізскопленій, в якому зірки утворюють більш-менш відокремлену систему, пов'язану загальним рухом у просторі.Діаметр цього зоряного скупчення близько 50 світлових років. Але навіть і при видимої тісноті зірок у цьому скупченні вони насправді досить далекі один від одного.У цьому ж сузір'ї, оточуючи його головну - найяскравішу - червонувату зірку Аль-дебаран, знаходиться інша, більш розкидане зоряне скупчення - Гіади.