Вступ, Еволюція зірок - Еволюція зірок
Дивлячись на всіяне зорями небо, людина приходить у захват, не залишаючись байдужим до того, що бачить. "Відкрилася безодня, зірок повна. Зіркам числа немає, безодні - дна ", - ці прекрасні рядки М. В. Ломоносова, образно і найбільш повно описують перше враження, яке відчуває людина, милуючись заворожливою картиною зоряного неба. ? Про зірки складено безліч віршів і пісень. Зірки й безкрайній небесний простір завжди притягували і притягують всіх: і саму звичайну людини, і поета, і вченого. Але для вчених зоряне небо - не тільки предмет захоплення і насолоди, але і захоплюючий, невичерпний об'єкт досліджень.
У ясну погоду в безмісячну ніч неозброєним оком можна спостерігати на небосхилі до трьох тисяч зірок. Але це лише невелика частина зірок та інших космічних об'єктів, з яких складається Всесвіт.
Еволюція зірок
Сучасна астрономія має велику кількість аргументів на користь твердження, що зірки утворюються шляхом конденсації хмар газово-пилової міжзоряного середовища. Процес утворення зірок з цього середовища продовжується і в даний час. З'ясування цієї обставини є одним з найбільших досягнень сучасної астрономії. Ще порівняно недавно вважали, що всі зірки утворилися майже одночасно багато мільярдів років тому. Краху цих метафізичних уявлень сприяв, насамперед, прогрес спостережної астрономії і розвиток теорії будови і еволюції зірок. У результаті стало ясно, що багато спостережувані зірки є порівняно молодими об'єктами, а деякі з них виникли тоді, коли на Землі вже була людина.
Важливим аргументом на користь висновку про те, що зірки утворюються з міжзоряного газово-пилової середовища, служить розташування груп завідомо молодих зірок (так званих "асоціацій") в спіральних гілках Галактики. Справа в тому, що згідно з радіоастрономічних спостережень міжзоряний газ концентрується переважно в спіральних рукавах галактик. Зокрема, це має місце і в нашій Галактиці. Більш того, з детальних "радіо зображень" деяких близьких до нас галактик випливає, що найбільша щільність міжзоряного газу спостерігається на внутрішніх (по відношенню до центру відповідної галактики) краях спіралі, що знаходить природне пояснення, на деталях якого ми тут зупинятися не будемо. Але саме в цих частинах спіралей спостерігаються методами оптичної астрономії "зони Н", тобто хмари іонізованого міжзоряного газу. Причиною іонізації таких хмар може бути тільки ультрафіолетове випромінювання масивних гарячих зірок - об'єктів завідомо молодих.
Центральним у проблемі еволюції зірок є питання про джерела їх енергії. У минулому столітті і на початку цього століття пропонувалися різні гіпотези про природу джерел енергії Сонця і зірок. Деякі вчені, наприклад, вважали, що джерелом сонячної енергії є безперервне випадання на його поверхню метеорів, інші шукали джерело в безперервному стисненні Сонця. Звільняється при такому процесі потенційна енергія могла б, за деяких умов "перейти у випромінювання. Як ми побачимо, нижче, це джерело на ранньому етапі еволюції зірки може бути досить ефективним, але він ніяк не може забезпечити випромінювання Сонця протягом необхідного часу.
Успіхи ядерної фізики дозволили вирішити проблему джерел зоряної енергії ще наприкінці тридцятих років нашого століття. Таким джерелом є термоядерні реакції синтезу, що відбуваються в надрах зірок при пануючої там дуже високій температурі (близько десяти мільйонів градусів).
Тепер можна уявити картину еволюції якої-небудь зірки наступним чином. З різних причин (їх можна вказати кілька) початок конденсуватися хмара міжзоряного газово-пилової середовища. Досить скоро (зрозуміло, за астрономічними масштабами!) Під впливом сил всесвітнього тяжіння з цієї хмари утворюється порівняно щільний непрозорий газовий кулю. Строго кажучи, ця куля ще не можна назвати зіркою, тому що в його центральних областях температура недостатня для того, щоб почалися термоядерні реакції. Тиск газу всередині кулі не в змозі поки врівноважити сили притягання окремих його частин, тому він буде безупинно стискуватися. Деякі астрономи раніше вважали, що такі протозірки спостерігаються в окремих туманностях у вигляді дуже темних компактних утворень, так званих глобул. Успіхи радіоастрономії, однак, змусили відмовитися від такої досить наївною точки зору. Звичайно одночасно утворюється не одна протозірка, а більш-менш численна група їх. Надалі ці групи стають зоряними асоціаціями і скупченнями, добре відомими астрономам. Досить імовірно, що на цьому самому ранньому етапі еволюції зірки навколо неї утворюються згустки з меншою масою, які потім поступово перетворюються на планети.
Але що станеться з зірками, коли реакція "гелій - вуглець" у центральних областях вичерпає себе, так само як і воднева реакція в тонкому шарі, що оточує гаряче щільне ядро? Яка стадія еволюції наступить слідом за стадією червоного гіганта?
Сукупність даних спостережень, а також ряд теоретичних міркувань говорять про те, що на цьому етапі еволюції зірки, маса яких менша, ніж 1,2 маси Сонця, істотну частину своєї маси, творчу їхню зовнішню оболонку, "скидають". Такий процес ми спостерігаємо, мабуть, як утворення так званих "планетарних туманностей". Після того, як від зірки відокремиться з порівняно невеликою швидкістю зовнішня оболонка, "розкриються" її внутрішні, дуже гарячі шари. При цьому відокремилася оболонка буде розширюватися, все далі й далі відходячи від зірки.
Зоряні рештки можуть бути трьох різновидів: це білі карлики, нейтронні зірки і чорні діри.
Природа білих карликів як "мертвих" зірок стала досить ясна після піонерської роботи С. Чандрасекара на початку 1930-х років. Та термоядерна "піч", яка підтримує структуру звичайних зірок, не може бути причиною стійкості зовнішніх шарів у білих карликів просто тому, що в них вже вичерпано все пальне. Для розуміння того, що ж підтримує структуру білого карлика, розглянемо речовину в серцевині колапсуючої, вмираючої зірки. У міру стиснення зірки тиску і щільності стають такі великі, що всі атоми повністю "роздавлюються". У результаті виходить море вільних електронів, у якому як би "плавають" ядра. Електрони мають спіном, або власним "обертанням", внаслідок чого їх поведінка підкоряється важливого закону природи, що зветься у фізиці принципом заборони Паулі. Згідно з цим, два електрони одночасно не можуть займати одне і те ж місце, якщо їх швидкості і спіни однакові. У міру стиснення вмираючої зірки електрони піддаються тиску до такої міри, що врешті-решт виявляються заповненими всі вакансії можливого розташування і швидкостей електронів. Як тільки це сталося, електрони починають з великою силою діяти один на одного, чинячи опір подальшому стисненню вмираючої зірки. Таким чином, виникає тиск вироджених електронів, що запобігає необмежену стиск (колапс) білого карлика.
Білі карлики відомі астрономам вже протягом багатьох років. Ці зірки настільки звичайні, що до недавніх пір всі вважали їх кінцевим станом усіх вмираючих зірок.
Виконавши детальні розрахунки структури білих карликів, Чандрасекара прийшов до цікавого відкриття: для маси білого карлика існує сувора верхня межа. Тиск вироджених електронів здатне підтримувати речовина мертвої зірки лише в тому випадку, якщо її маса не перевищує приблизно 1,25 маси Сонця. Якщо ж маса вмираючої зірки істотно більше 1,25 сонячної, то навіть потужних сил між виродженими електронами недостатньо для того, щоб протистояти нищівного тиску горішніх шарів зірки. Цей критичний межа маси - близько 1,25 маси Сонця-називається межею Чандрасекара.
Так як білі карлики вельми звичайні і так як не було відомо інших типів "мертвих" зірок, то астрономи вважали, що всі вмираючі зірки примудряються так чи інакше скинути достатню кількість речовини, щоб їх маси опинилися в межах маси Чандрасекара і дали нейтрони. Коли, нарешті, вся зірка майже цілком перетвориться на нейтрони, знову почне відігравати важливу роль принцип заборони Паулі. Сили між нейтронами викличуть появу тиску вироджених нейтронів. Це нове, ще більш могутнє тиск здатний зупинити стиск і веде до появи зоряного тіла нового типу - нейтронної зірки.
Похожие статьи
-
Нейтронні зірки - Еволюція зірок
Через п'ять років, в 1939 р., Ю. Р. Оппенгеймер і Г. Волков опублікували великі обчислення, що доводять плідність міркувань С. Чандрасекара. Але так як...
-
Структура чорної діри - Еволюція зірок
Вдалині від чорної діри простір-час майже плоске, і там світлові промені поширюються прямолінійно. Це - важливий факт. Промені світла, що проходять...
-
У наш час важко знайти людину, яка не чула б про чорні діри. Разом з тим, мабуть, не менш важко відшукати того, хто зміг би пояснити, що це таке. Втім,...
-
Випромінювання чорної діри - Еволюція зірок
Чорна діра народжує частинки. Порівняно великі чорні діри масою в декілька сонячних мають настільки низькою температурою, що можуть робити тільки...
-
В розділі досліджується можливість утворення зоряного населення гало галактик в окремих фрагментах до їх злиття. Старе зоряне населення галактик несе в...
-
Висновок, Список використовуваної літератури - Еволюція зірок
Білі карлики, нейтронні зорі й чорні діри, існування яких передбачено теорією, але ще не підтверджено спостереженнями, є кінцевими стадіями еволюції зір...
-
Вступ - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення
В дисертації викладені результати дослідження впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення. Актуальність теми. Дослідження...
-
Вступ, Життя - Німецький астроном Фрідріх Кеплер
Фрімдріх Йогамннес Кемплер (нім. Friedrich Johannes Kepler; *27 грудня 1571, Вайль дер Штадт -- †15 листопада 1630, Регенсбург) -- німецький філософ,...
-
Вступ - Визначення відстаней до зір. Їх основні характеристики
Зорі -- найпоширеніший тип небесних тіл у Всесвіті. Зір до 6-ї зоряної величини налічується близько 6000, до 11-ї зоряної величини приблизно мільйон, а...
-
ВСТУП - Плутон - наукові відомості
Плутон, на відміну від інших планет, виявляє більше подібності до комет. Це найвіддаленіша і найменш вивчена планета Сонячної системи. Офіційно вона була...
-
Молочний Шлях і Галактика - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
Довгий шлях пройшла наука, перш ніж було встановлено структуру навколишнього Всесвіту. Тільки на початку XX ст. остаточно доведено, що всі видимі на небі...
-
Що є Земля, Місяць, Сонце, зорі? Де починається і де закінчується Всесвіт? Коли він виник і з чого складається? Що сприяло його утворенню? Де межі його...
-
Вступ, Мікробіологічні дослідження метеоритів - Космічна роль зелених рослин
Успіхи сучасної науки і техніки призвели до того, шо у 1969 році людина вперше висадилася на Місяці. З упевненістю можна припустити, що вже через кілька...
-
В розділі розглянуто хімічну еволюцію підсистем диску Галактики. Сучасні дослідження кінематики та віку зоряного населення диску нашої Галактики...
-
Вступ, Приблизні розміри планет відносно одна одної та Сонця - Сонячна система
У Сонячну систему входить Сонце, вісім великих планет з більш ніж 100 супутниками, декілька малих планет, більше 100 000 астероїдів, порядку 1011 комет,...
-
Формування та еволюція Сонячної системи, Зоряна туманність - Планети Сонячної системи
Теорії щодо Формування та еволюції Сонячної системи складні і різноманітні, переплітають різні наукові дисципліни, відастрономії і фізики до геології і...
-
Вступ Однією з найперспективніших галузей України нині с авіацій - на промисловість. Вона налічує 43 підприємства, на яких працює близько 100 тис. людей....
-
Вступ - Пологові травми новонароджених
Шлях малюка у світ не устелений трояндами - травми тут не бракує. Пошкодження органів і тканин, що виникають під час пологів, можуть стати причиною...
-
Вступ - Космічні літальні апарати
Світовий простір, який оточує Землю, називають грецьким словом космос . У повсякденному житті під цим поняттям розуміють простір поза межами земної...
-
Вступ - Використання космічних апаратів в інтересах людства
Мета: Використання космічних апаратів для розвитку людства, підвищення якості зв'язку, для більшої комунікабельності населення Землі. Використання...
-
Вступ, Гіпотеза Канта Лапласа - Утворення Землі і Сонячної системи
Земля -- унікальна планета Сонячної системи, й унікальність її полягає перш за все в тому, що на ній існує життя. Поки що ні на знімках інших планет, що...
-
Рух Сонячної системи, Обертання Галактики - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
На початку XIX ст. В. Гершель за власними рухами небагатьох близьких зір установив, що відносно них Сонячна система рухається в напрямі сузір'я Ліри і...
-
Вступ - Освоєння космічного простору
Серед найважливіших завоювань людства дослідження та освоєння космічного простору займають одне з провідних місць. 4 жовтня 1957 р. пролунали сигнали...
-
Рухи зір у Галактиці - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
В давнину зорі не випадково називали "нерухомими". Лише у XVIII ст. було виявлено дуже повільне переміщення Сіріуса серед зір, помітне при порівнянні...
-
Зоряні скупчення й асоціації - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
У деяких місцях на небі в телескоп, а подекуди навіть не озброєним оком можна розрізнити тісні групи зір, пов'язаних взаємним тяжінням,- або зоряні...
-
Вступ, Історія - Сімейство літаків Boeіng 737
Boeing 737 (русск. Боинг 737) - найпопулярніший у світі вузькофюзеляжний реактивний пасажирський літак. Boeіng 737 є самим масово виробленим реактивним...
-
Чорна діра - область простору, в якій гравітаційне тяжіння настільки сильно, що ні речовина, ані випромінювання не можуть цю область покинути. Для що там...
-
В представлені роботі об'єктом дослідження є літаючі тарілки, непізнані літаючі об'єкти - НЛО... Хто з нас не ставив собі питання: чи існують вони...
-
МІСЯЦЬ, єдиний природний супутник Землі і найближче до нас небесне тіло; середня відстань до Місяця - 384000 кілометрів. Рух місяця Місяць рухається...
-
Малі тіла Сонячної системи, Вступ, Астероїди - Малі тела Соняної системи
Вступ Космос сонячний комета астероїд У цьому рефераті розглядатимуться малі тіла Сонячної системи, такі як астероїди, комети, метеорити. Всі ці тіла...
-
Вступ - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Прагнення представити структуру всього навколишнього світу завжди було однією з насущних потреб людства, що розвивається. "який влаштований світ? Чому...
-
Зоряна астрономія - Астрономія як наука
Вивчення зірок і зоряної еволюції має фундаментальне значення для нашого розуміння Всесвіту. Астрофізика зірочок розвивалася на основі спостережень і...
-
Формування чорних дір - Чорні діри
Найбільш очевидний шлях утворення чорної діри - колапс ядра масивної зірки. Поки в надрах зірки не виснажився запас ядерного палива, її рівновага...
-
Прихована маса - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Космологія прихована маса всесвіт Існуючі у Всесвіті тіла і скупчення речовини астрономи знаходять в основному по їх випромінюванню. Це може бути видимий...
-
Астрономія -- як наука, що вивчає об'єкти Всесвіту та Всесвіт у цілому - Астрономія як наука
Астрономія (від грец. "астрон" -- "зоря", "номос" -- "закон") -- наука про небесні світила, про закони їхнього руху, будови і розвитку, а також про...
-
Пошуки чорних дір - Чорні діри
Розрахунки в рамках ЗТВ вказують лише на можливість існування чорних дір, але аж ніяк не доводять їх наявності в реальному світі, відкриття чорної діри...
-
Подібність із Місяцем, Сонячна енергія, Природні ресурси - Планети Сонячної системи
Як і Місяць, Меркурій не має щільної атмосфери, розташовується відносно близько до Сонця й робить повільні оберти навколо своєї осі, що має дуже...
-
Висновки - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення
Міжгалактичний хімічний зоретворення експоненційний В дисертаційній роботі було проведено дослідження впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію...
-
Загальне знайомство з зірками - Зміст і методика проведення спостережень по вивченню зоряного неба
Знайомитися із зоряним небом треба в безхмарну ніч, коли світло Місяця не заважає спостерігати слабкі зірки. Прекрасна картина нічного неба з розсипаними...
-
Історія ідеї про чорні діри - Чорні діри
Англійська геофізик і астроном Джон Мічелл припустив, що в природі можуть існувати настільки масивні зірки, що навіть промінь світла не здатний покинути...
Вступ, Еволюція зірок - Еволюція зірок