"Планета Земля" - головна сторінка "Планета Земля" - головна сторінка "Планета Земля" - головна сторінка "Планета Земля" - головна сторінка "Планета Земля" - головна сторінка "Планета Земля" - головна сторінка

Еволюція зірок

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

Серед безлічі зірок, якими засіяно небо, розкидані величезні хмари пили й газів, в основному водню. Саме в таких міжзоряних хмарах, або туманностях, народжуються зірки

Тривалість життя зірок настільки велика ( до десятків мільярдів років), що астрономи не можуть простежити життя хоча б однієї з них від початку до кінця. Зате вони можуть спостерігати за зірками, що перебувають на різних стадіях розвитку. Об'єднавши отримані дані, учені простежили основні етапи життя типових зірок

Народження зірки

Народження зіркиВиникнення зірки починається з ущільнення речовини усередині туманності.Що утворювалося ущільнення поступове зменшується в розмірах, стискуючись під впливом гравітації. Під час цього стиску, або колапсу, виділяється енергія, що розігріває газ і пил і зухвалий їхнє світіння. Виникає так звана протозірка. У її центрі, або ядрі, щільність і температура речовини максимальні. Досягшись температури близько 10 000 000°С, у газі починають протікати термоядерні реакції. Ядра атомів водню з'єднуються, перетворюючись у ядра атомів гелію. При такому синтезі виділяється величезна кількість енергії. У процесі конвекції ця енергія переноситься в поверхневий шар, а потім випромінюється в космос у вигляді світла й тепла. Таким чином, протозірка перетворюється в справжню зірку

Випромінювання, що виходить із ядра, розігріває газове середовище, створюючи тиск, спрямоване зовні, і, таким чином, перешкоджаючи гравітаційному колапсу зірки. У результаті, вона знаходить рівновагу, тобто має постійні розміри, постійну поверхневу температуру й постійна кількість виділюваної енергії. Зірку на цій стадії розвитку астрономи називають зіркою головної послідовності, указуючи, таким чином, на займане нею місце на діаграмі ГерцшпрунганРесселла. Ця діаграма виражає зв'язок між світністю й температурою зірки. Протозірки з невеликою масою ніколи не розігріваються до температур, необхідних для початку термоядерних реакцій. У результаті стиску ці зірки перетворюються в тьмяних червоні й навіть більш тьмяних коричневих карликів. Перша коричнева зірка-карлик була відкрита лише в 1987 р.


Гіганти й карлики

Гіганти й карликиДіаметр Сонця рівний приблизно 1 400 000 км, температура поверхні - близько 6000°С. Сонце випромінює жовтувате світло. Протягом 5 млрд. років воно входить у головну послідовність зірок

Приблизно за 10 млрд. років водневе "паливо" на такій зірці вичерпується, і в її ядрі залишається головним чином гелій. Коли "горіти" більше нема чому, інтенсивність спрямованого від ядра випромінювання вже недостатня для зрівноважування гравітаційного колапсу ядра. Але виділюваної при цьому енергії досить для того, щоб розігріти навколишня речовина. У цій оболонці починається синтез ядер водню, виділяється більше енергії. Зірка світиться яскравіше, але тепер уже червонуватим світлом. Одночасно вона розширюється, збільшуючись у десятки раз. Тепер вона називається червоним гігантом

Ядро червоного гіганта стискується, а його температура зростає до 100 000 000°С и більш. Тут відбуваються реакції синтезу ядер гелію, перетворюючи його у вуглець. Завдяки виділюваній при цьому енергії зірка світиться ще яких-небудь 100 млн. років. Коли гелій закінчується, і реакції загасають, уся зірка під впливом гравітації поступово стискується майже до розмірів Землі. Виділюваної при цьому енергії досить, щоб зірка (тепер уже білий карлик) продовжувала яскраво світитися якийсь час. Ступінь стиску речовини в білому карлику дуже висока й, отже, щільність його дуже більша - вага однієї столової ложки може досягати тисячі тонн

Життєвий цикл зірки з масою, у п'ять раз перевищуючої масу Сонця, значно коротше, і еволюціонує вона трохи інакше. Така зірка набагато яскравіше, температура її поверхні 25 000°С и більш, період перебування в головній послідовності зірок усього лише близько 100 млн. років. На стадії червоного гіганта температура в ядрі перевищує 600 000 000°С. У ньому відбуваються реакції синтезу ядер вуглецю, який перетворюється в більш важкі елементи, включаючи залізо. Під впливом виділюваної енергії зірка розширюється до розмірів, у сотні раз перевищуючих первісні. На цій стадії її називають уже надгігантом

Процес виробництва енергії в ядрі раптово припиняється, і воно стискується протягом лічених секунд. При цьому виділяється величезна кількість енергії, утворюючи катастрофічну ударну хвилю. Вона проходить через усю зірку й силою вибуху викидає значну її частину в космічний простір, викликаючи явище, відоме як спалах сверхновой зірки. Подібний спалах спостерігався в лютому 1987 р. у сусідній галактиці - Великому Магелланова хмарі. Протягом короткого часу ця сверхновая зірка світилася яскравіше цілого трильйона сонць

Ядро надгіганта стискується, утворюючи небесне тіло діаметром усього 10-20 км і настільки щільне, що чайна ложка його речовини може важити 100 мільйонів тонн! Це небесне тіло складається з нейтронів і називається нейтронною зіркою. нейтронна зірка, Що знову утворювався, відрізняється дуже сильним магнетизмом і великою швидкістю обертання. У результаті створюється потужне електромагнітне поле, що випускає радіохвилі й інші види випромінювання. Вони поширюються з магнітних полюсів зірки у формі променів. Коли вони проносяться повз наші радіотелескопи, ми сприймаємо їх як короткі спалахи, або імпульси (англ. pulse). Тому ми називаємо такі зірки пульсарами

Перший світловий пульсар був виявлений у Крабовидной туманності. Його імпульси повторюються з періодичністю 30 раз у секунду. Імпульси інших пульсарів повторюються набагато частіше: БЕНКЕТ (пульсуюче джерело радіовипромінювання) 1937 + 21 спалахує 642 рази в секунду. Зірки з найбільшою масою, у десятки раз перевищуючої масу Сонця, теж спалахують, як сверхновые. Але завдяки величезній масі їх колапс має набагато більш катастрофічний характер. Руйнівний стиск не припиняється навіть на стадії утвору нейтронної зірки, створюючи область, у якій звичайна речовина припиняє своє існування. Залишається лише одна гравітація - настільки сильна, що ніщо, навіть світло, не може уникнути її впливу. Ця область називається чорною дірою

Rambler's Top100