Эвалюцыя зорак

ru - de - by - en - ua - es - fr

Сярод мноствы зорак, якімі ўсеяна неба, раскінутыя велізарныя аблокі пылу і газаў, у асноўным вадароду. Менавіта ў такіх міжзоркавых аблоках, або туманнасцях, нараджаюцца зоркі.

Працягласць жыцця зорак настолькі вялікая (да дзясяткаў мільярдаў гадоў), што астраномы не могуць прасачыць жыццё хоць бы адной з іх ад пачатку да канца. Затое яны могуць назіраць за зоркамі, змешчанымі на розных стадыях развіцця. Аб'яднаўшы атрыманыя дадзеныя, навукоўцы прасачылі асноўныя этапы жыцця тыповых зорак.

Нараджэнне зоркі

Узнікненне зоркі пачынаецца з ушчыльнення рэчыва ўсярэдзіне імглістасці. Якое ўтварылася ўшчыльненне паступова памяншаецца ў памерах, сціскаючыся пад уздзеяннем гравітацыі. Падчас гэтага сціску, або калапсу, вылучаецца энергія, разогревающая газ і пыл і выклікалая іх святленне. Узнікае так званая пратазорка. У яе цэнтры, або ядры, шчыльнасць і тэмпература рэчывы максімальныя. Дасягнуўшы тэмпературы каля 10 000 000°С, у газе пачынаюць працякаць тэрмаядзерныя рэакцыі. Ядры атамаў вадароду злучаюцца, ператвараючыся ў ядры атамаў гелія. Пры такім сінтэзе вылучаецца велізарная колькасць энергіі. Падчас канвекцыі гэтая энергія пераносіцца ў павярхоўны пласт, а затым выпраменьваецца ў космас у выглядзе святла і цеплыні. Такім чынам, пратазорка ператвараецца ў сапраўдную зорку.

Выпраменьванне, выходнае з ядра, разагравае газавае асяроддзе, ствараючы ціск, накіраванае па-за, і, такім чынам, перашкаджаючы гравітацыйнаму калапсу зоркі. У выніку, яна здабывае раўнавагу, гэта значыць мае сталыя памеры, сталую павярхоўную тэмпературу і сталая колькасць вылучаемай энергіі. Зорку на гэтай стадыі развіцця астраномы завуць зоркай галоўнай паслядоўнасці, паказваючы, такім чынам, на займанае ёю месца на дыяграме Герцшпрунга-Ресселла. Гэтая дыяграма выяўляе сувязь паміж свяцільнасцю і тэмпературай зоркі. Пратазоркі з невялікай масай ніколі не разаграваюцца да тэмператур, неабходных для пачатку тэрмаядзерных рэакцый. У выніку сціскі гэтыя зоркі ператвараюцца ў бляклых чырвоных і нават больш бляклых карычневых карлікаў. Першая карычневая зорка-карлік была адчыненая толькі ў 1987 г.

Гіганты і карлікі

Дыяметр Сонцы роўны прыблізна 1 400 000 км, тэмпература паверхні - каля 6000°С. Сонца выпраменьвае жаўтлявае святло. На працягу 5 млрд. гадоў яно ўваходзіць у галоўную паслядоўнасць зорак.

Прыблізна за 10 млрд. гадоў вадароднае "паліва" на такой зорцы вычэрпваецца, і ў яе ядры застаецца галоўнай выявай гелій. Калі "гарэць" больш нечему, інтэнсіўнасць накіраванага ад ядра выпраменьвання ўжо недастатковая для ўраўнаважвання гравітацыйнага калапсу ядра. Але вылучаемай пры гэтым энергіі досыць для таго, каб разагрэць навакольнае рэчыва. У гэтай абалонцы пачынаецца сінтэз ядраў вадароду, вылучаецца больш энергіі. Зорка свеціцца ярчэй, але зараз ужо чырванаватым святлом. Адначасова яна пашыраецца, павялічваючыся ў дзясяткі разоў. Зараз яна завецца чырвоным гігантам.

Ядро чырвонага гіганта сціскаецца, а яго тэмпература ўзрастае да 100 000 000°С і больш. Тут адбываюцца рэакцыі сінтэзу ядраў гелія, ператвараючы яго ў вуглярод. Дзякуючы вылучаемай пры гэтым энергіі зорка свеціцца яшчэ якіх-небудзь 100 млн. гадоў. Калі гелій сканчаецца, і рэакцыі згасаюць, уся зорка пад уплывам гравітацыі паступова сціскаецца амаль да памераў Зямлі. Вылучаемай пры гэтым энергіі досыць, каб зорка (зараз ужо белы карлік) працягвала ярка свяціцца некаторы час. Ступень сціску рэчыва ў белым карліку вельмі высокая і, такім чынам, шчыльнасць яго вельмі вялікая - вага адной сталовай лыжкі можа дасягаць тысячы тон.

Жыццёвы цыкл зоркі з масай, у пяць разоў якая перавышае масу Сонцы, значна карацей, і эвалюцыянуе яна некалькі інакш. Такая зорка нашмат ярчэй, тэмпература яе паверхні 25 000°С і больш, перыяд знаходжання ў галоўнай паслядоўнасці зорак усяго толькі каля 100 млн. гадоў. На стадыі чырвонага гіганта тэмпература ў ядры перавышае 600 000 000°С. У ім адбываюцца рэакцыі сінтэзу ядраў вуглярода, які ператвараецца ў цяжэйшыя элементы, уключаючы жалеза. Пад уздзеяннем вылучаемай энергіі зорка пашыраецца да памераў, у сотні разоў якія перавышаюць першапачатковыя. На гэтай стадыі яе завуць ужо звышгігантам.

Працэс вытворчасці энергіі ў ядры раптам спыняецца, і яно сціскаецца на працягу лічаных секунд. Пры гэтым вылучаецца велізарная колькасць энергіі, утворачы катастрафічную ўдарную хвалю. Яна праходзіць праз усю зорку і сілай выбуху выкідвае значнай яе частка ў касмічную прастору, выклікаючы з'яву, вядомае як выбліск звышновай зоркі. Падобны выбліск назіралася ў лютым 1987 г. у суседняй галактыцы - Вялікім Магеллановом воблаку. На працягу кароткага часу гэтая звышновая зорка свяцілася ярчэй цэлага трыльёна сонцаў.

Ядро звышгіганта сціскаецца, утворачы нябеснае цела дыяметрам усяго 10-20 км і настолькі шчыльнае, што гарбатная лыжка яго рэчыва можа важыць 100 мільёнаў тон! Гэтае нябеснае цела складаецца з нейтронаў і завецца нейтроннай зоркай. Ізноў якая ўтварылася нейтронная зорка адрозніваецца вельмі моцным магнетызмам і вялікай хуткасцю кручэння. У выніку ствараецца магутнае электрамагнітнае поле, выпускалае радыёхвалі і іншыя выгляды выпраменьвання. Яны распаўсюджваюцца з магнітных канцавоссяў зоркі ў форме прамянёў. Калі яны праносяцца міма нашых радыётэлескопаў, мы ўспрымаем іх як кароткія выбліскі, або імпульсы (ангел. pulse). Таму мы завем такія зоркі пульсарамі.

Першы светлавы пульсар быў выяўлены ў Крабовидной імглістасці. Яго імпульсы паўтараюцца з перыядычнасцю 30 раз у секунду. Імпульсы іншых пульсараў паўтараюцца значна гушчару: БАЛЬ (пульсавалая крыніца радыёвыпраменьвання) 1937 + 21 успыхвае 642 разу ў секунду. Зоркі з найбольшай масай, у дзясяткі разоў якая перавышае масу Сонцы, таксама ўспыхваюць, як звышновыя. Але дзякуючы велізарнай масе іх калапс мае значна больш катастрафічны характар. Разбуральны сціск не спыняецца нават на стадыі адукацыі нейтроннай зоркі, ствараючы вобласць, у якой звычайнае рэчыва спыняе сваё існаванне. Застаецца толькі адна гравітацыя - настолькі моцная, што нішто, нават святло, не можа пазбегнуць яе ўздзеяння. Гэтая вобласць завецца чорнай дзюрой.