Що таке зiрки
Информация - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие материалы по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
?го первiсного запасу водню.
Тепер можна уявити картину еволюцii якоi-небудь зiрки наступним чином. З рiзних причин (iх можна вказати кiлька) початок конденсуватися хмара мiжзоряного газово-пиловоi середовища. Досить скоро (зрозумiло, за астрономiчними масштабами!) Пiд впливом сил всесвiтнього тяжiння з цiСФi хмари утворюСФться порiвняно щiльний непрозорий газовий кулю. Строго кажучи, ця куля ще не можна назвати зiркою, тому що в його центральних областях температура недостатня для того, щоб почалися термоядернi реакцii. Тиск газу всерединi кулi не в змозi поки врiвноважити сили притягання окремих його частин, тому вiн буде безупинно стискуватися. Деякi астрономи ранiше вважали, що такi протозiрки спостерiгаються в окремих туманностях у виглядi дуже темних компактних утворень, так званих глобул. Успiхи радiоастрономii, однак, змусили вiдмовитися вiд такоi досить наiвною точки зору. Звичайно одночасно утворюСФться не одна протозiрка, а бiльш-менш численна група iх. Надалi цi групи стають зоряними асоцiацiями i скупченнями, добре вiдомими астрономам. Досить iмовiрно, що на цьому самому ранньому етапi еволюцii зiрки навколо неi утворюються згустки з меншою масою, якi потiм поступово перетворюються на планети.
При стисненнi протозiрки температура ii пiдвищуСФться, i значна частина звiльняСФться потенцiйноi енергii випромiнюСФться в навколишнiй простiр. Так як розмiри стискального газовоi кулi дуже великi, то випромiнювання з одиницi його поверхнi буде незначним. Коль скоро потiк випромiнювання з одиницi поверхнi пропорцiйний четвертого ступеня температури (закон Стефана Больцмана), температура поверхневих шарiв зiрки порiвняно низька, мiж тим як ii свiтнiсть майже така ж, як у звичайноi зiрки з тiСФю ж масою. Тому на дiаграмi спектр свiтнiсть такi зiрки розташуються вправо вiд головноi послiдовностi, тобто потраплять в область червоних гiгантiв або червоних карликiв, залежно вiд значень iх первинних мас.
Надалi протозiрка продовжуСФ стискатися. РЗi розмiри стають менше, а поверхнева температура зростаСФ внаслiдок чого спектр стаСФ все бiльш раннiм. Таким чином, рухаючись по дiаграмi спектр свiтнiсть, протозiрка досить швидко сяде на головну послiдовнiсть. У цей перiод температура зоряних надр вже виявляСФться достатньою для тою, щоб там почалися термоядернi реакцii. При цьому тиск газу всерединi майбутньоi зiрки врiвноважуСФ тяжiння, i газова куля перестаСФ стискатися. Протозiрок стаСФ зiркою.
Але що станеться з зiрками, коли реакцiя гелiй вуглець у центральних областях вичерпаСФ себе, так само як i воднева реакцiя в тонкому шарi, що оточуСФ гаряче щiльне ядро? Яка стадiя еволюцii наступить слiдом за стадiСФю червоного гiганта?
Сукупнiсть даних спостережень, а також ряд теоретичних мiркувань говорять про те, що на цьому етапi еволюцii зiрки, маса яких менша, нiж 1,2 маси Сонця, iстотну частину своСФi маси, творчу iхню зовнiшню оболонку, скидають. Такий процес ми спостерiгаСФмо, мабуть, як утворення так званих планетарних туманностей. Пiсля того, як вiд зiрки вiдокремиться з порiвняно невеликою швидкiстю зовнiшня оболонка, розкриються ii внутрiшнi, дуже гарячi шари. При цьому вiдокремилася оболонка буде розширюватися, все далi й далi вiдходячи вiд зiрки.
Потужне ультрафiолетове випромiнювання зiрки ядра планетарноi туманностi буде атоми в оболонцi, збуджуючи iх свiтiння. Через кiлька десяткiв тисяч рокiв оболонка розсiСФться i залишиться тiльки невелика дуже гаряча щiльна зiрка. Поступово, досить повiльно остигаючи, вона перетвориться на бiлий карлик.
Таким чином, бiлi карлики як би визрiвають всерединi зiрок червоних гiгантiв i зявляються на свiт пiсля вiддiлення зовнiшнiх шарiв гiгантських зiрок. В iнших випадках скидання зовнiшнiх шарiв може вiдбуватися не шляхом утворення планетарних туманностей, а шляхом поступового закiнчення атомiв. Так чи iнакше, бiлi карлики, в яких весь водень вигорiв i ядернi реакцii припинилися, мабуть, СФ завершальним етапом еволюцii бiльшостi зiрок. Логiчним висновком звiдси СФ визнання генетичного звязку мiж самими пiзнiми етапами еволюцii зiрок i бiлими карликами.
Поступово остигаючи, вони все менше i менше випромiнюють, переходячи в невидимi чорнi карлики. Це мертвi, холоднi зiрки дуже великоi щiльностi, в мiльйони разiв щiльнiше води. РЗх розмiри меншi вiд розмiрiв земноi кулi, хоча маси можна порiвняти з сонячною. Процес остигання бiлих карликiв триваСФ багато сотень мiльйонiв рокiв. Так кiнчаСФ своСФ iснування бiльшiсть зiрок. Проте фiнал життя порiвняно масивних зiрок може бути значно бiльш драматичним.
Якщо маса стискаСФться зiрки перевершуСФ масу Сонця бiльш нiж у 1,4 рази, то така зiрка, досягнувши стадii бiлого карлика, на тому не зупиниться. Гравiтацiйнi сили в цьому випадку дуже великi, що електрони вдавлюються всередину атомних ядер. У результатi iзотопи перетворюються на нейтрони здатнi прилiтати один до одного без будь-яких промiжкiв. Щiльнiсть нейтронних зiрок перевершуСФ навiть щiльнiсть бiлих карликiв; але якщо маса матерiалу не перевершуСФ 3 сонячних мас, нейтрони, як i електрони, здатнi самi запобiгти подальше стиснення. Типова нейтронна зiрка маСФ в поперечнику всього лише вiд 10 до 15км, а один кубiчний сантиметр ii речовини важить близько мiльярда тонн. Крiм нечувано величезноi щiльностi, нейтроннi зiрки мають ще двома особливими властивостями, якi дозволяють iх виявити, незважаючи на такi малi розмiри: це