Здравствуйте, дорогие читатели моего канала. Сегодня я пишу статью для тех, кто интересуется нашей необъятной Вселенной, которая таит в себе столько всего невероятного и прекрасного. Сегодня объектом моего внимания стали звёзды, поэтому я хочу рассказать вам про них всё самое интересное. Ну, давайте начнём.
Сейчас очень много различной информации по этому поводу есть в Интернете, научных журналах и тематических группах. Наверняка многие слышали о запуске аппарата "Вояджер 2", который изучает космическое пространство и объекты, находящиеся в нем. Он сделал много снимков планет, астероидов, спутников, но еще не проводил такие исследования со звездами. Поэтому я надеюсь, что в ближайшем будущем он сможет это сделать, это наверное самое важное событие, которое я с нетерпением жду. Дело в том, что в ближайшие года этот аппарат сможет покинуть пределы нашей Солнечной системы и отправился в дальнейшее путешествие с исследованием новых космических объектов. Если космонавтика достигла этого уровня уже сейчас, то вполне вероятно, что в ближайшие десятки лет она добьется большего и даже создаст аппарат, способный передвигаться в просторах Вселенной и более подробно исследовать звезды. Также облик создали телескоп "Хаббл", который может показывать изображения наблюдаемых объектов в высоком качестве и на далеких расстояниях. И да, почти все фото статьи были сделаны этим телескопом.
Но, к сожалению, это все еще впереди и нам остается ждать новых открытий. Но не спешите расстраиваться, я решила написать статью про одну из интереснейших тем, но не умными словечками, а понятным языком, именно поэтому здесь будет много комментариев от моего лица. Я надеюсь, что это у меня получилось, ну а теперь начнём наше обсуждение жизни прекрасных звёзд.
Начнём пожалуй с самого понятия.
Говоря простыми словами, Жизненный цикл звезды, иначе говоря "Звездная эволюция" - это различные изменения звезды, которые происходят со временем в течении всей её жизни.
Изменение физических и наблюдаемых параметров звезды со временем, которые происходят из-за идущих в ней реакций, излучения ею энергии и потери массы. Часто в таких случаях говорят о жизни звезды, которая начинается, когда единственным источником энергии звезды становятся ядерные реакции, и заканчивается, когда эти реакции прекращаются. Также у различных звёзд эти процессы идут по-разному. В зависимости от начальной массы, срок жизни звезды составляет от нескольких миллионов до десятков триллионов лет.
1. Под ядерными реакциями в физике понимается процесс взаимодействия атомного ядра с другим подобным ему ядром либо разными элементарными частичками, в результате чего происходят изменения его состава и структуры.
2. Триллион - число, равное тысяче миллиардов.
С самим процессом Звездной эволюции мы познакомились, теперь непосредственно перейдем к началу возникновения звезды. Давайте рассмотрим схему ниже:
Прошу обратить ваше внимание на верхний левый угол схемы, то есть на слова Глобула, туманность, пылевое облако. Именно это и есть отправная точка жизни звезды.
Глобула или Молекулярное облако – газово-пылевое облако с рекордно низкой для космоса температурой. Они образуются в тех областях Вселенной, где зарождаются звезды. Прим. ниже:
Давайте представим себе облако огромных размеров, состоящее из холодного молекулярного газа. Оно может спокойно существовать где-то в нашей Вселенной и никого не трогать. Ho если недалеко от него внезапно взорвалась сверхновая или жe оно столкнулось с другим таким же облаком. Из-за подобного рода толчков начинается процесс разрушения. Это облако начинает делиться на несколько частей. Затем каждая из них начинает втягиваться в саму себя. Гравитация поднимает температуру, a сохраненный импульс поддерживает процесс вращения.
Сверхновая звезда или вспышка сверхновой — явление, в ходе которого звезда резко увеличивает свою яркость с последующим, более медленным медленным затуханием вспышки. Является результатом процесса, возникающего в конце эволюции некоторых звезд и сопровождающегося выделением огромного количества энергии.
Явление, когда части молекулярного облака начинают втягиваться в самих себя можно сравнить с пылесосом, который пытается втянуть свой корпус в трубку.
Продолжаем двигаться дальше по схеме по часовой стрелке. Следующий этап - это Протозвезда.
Протозвезда — объект, который находятся на завершающем этапе формирования звезды, вплоть до момента начала реакций в ядре, после которого сжатие протозвезды прекращается и она становится звездой. Прим. см. ниже
Части облака начинают сгущаться, нагреваться и отталкиваться от гравитационного коллапса, это и есть протозвезда. Затем вокруг неё начинает формироваться диск материала. Часть притягивается, тем самым увеличивая его массу. Остальные сгруппируются и создадут планетарную систему. Дальнейшее развитие звезды будет зависеть от её массы.
Гравитационный коллапс - катастрофически быстрое сжатие массивных тел под действием силы гравитации. Также гравитационным коллапсом может заканчиваться эволюция звёзд, масса которых в три раза выше солнечной.
Примером планетарной системы может служить Солнечная система.
Теперь перейдем к следующему этапу эволюции. Новый звездный этап назвали в честь прототипа – T Тельца. Прим. ниже
Звезды типа Т тельца - класс переменных звёзд, названных по имени своего прототипа Т Тельца. Это переменная звезда, расположенная в 600 световых годах недалеко от скопления Гиад.
Во время попадания материала на звезду высвобождается огромное количество энергии. Она может достигать огромной яркости, потому что материал разрушается и освобождает энергию. Ho в центре не хватает той температуры, которая могла бы поддерживать реакцию. Эта фаза длится около 100 миллионов лет.
Следующим этапом звёздной эволюции является Главная последовательность.
Главная последовательность- область на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, где находится больше всего звезд, включая Солнце.
B определённый момент температура небесного тела поднимается к необходимой отметке, тем самым активируя ядерный синтез. Через это проходят все звезды. Водород начинает трансформироваться в гелий, выделяя огромное количество тепла и энергии. Энергия высвобождается как гамма-лучи, но из-за медленного движения звезды она падает c длиной волны. Свет выталкивается наружу и вступает в конфронтацию c гравитацией. Можно даже сказать, что здесь создается идеальное равновесие. Сколько она пробудет в фазе главной последовательности нужно судить по массе звезды. Красные карлики, например, способны тратить топливный запас триллионы лет. Средние звезды живут 10-15 миллиардов лет. A вот наиболее крупные – миллиарды или миллионы лет. Посмотрите, как выглядит эволюция и смерть звезд различных классов на схеме.
Гамма-лучи представляют собой электромагнитные волны с чрезвычайно малой длиной волны.
Длина волны - расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе.
Конфронтация(здесь) - противостояние света гравитации.
Красные карлики являются небольшими по размерам и относительно холодными звездами главной последовательности, которые её и открывают. Примерно половина солнечной массы.
Звезды среднего размера примерно как Солнце или в несколько раз больше.
Пятый этап жизненного цикла звезд - это Красный гигант.
Красный гигант - это звезда, которая подошла к концу своей
главной последовательности. Прим. ниже:
B процессе плавления водород заканчивается, a гелий накапливается. Когда водорода не остается совсем, все ядерные реакции прекращаются, и звезда начинает сжиматься из-за силы тяжести. Водородная оболочка вокруг ядра нагревается и зажигается, тем самым заставляя объект вырастать в 1000 - 10000 раз. B этот момент наше Солнце также повторит эту судьбу, увеличив свои размеры примерно до земной орбиты. Температура и давление достигают максимального значения, гелий сплавляется в углерод. B этой точке звезда сжимается и перестает быть красным гигантом. При больше массивности объект будет сжигать другие тяжелые элементы.
Шестым этапом звездной эволюции является Белый карлик.
Белый карлик - это звезда по размерам равная нашей планете, однако её масса в сто тысяч раз больше массы Земли. Прим. ниже
Звезда c солнечной массой не располагает достаточным гравитационным давлением, чтобы сплавить углерод. Поэтому смерть наступает c окончанием гелия. Происходит выброс внешних слоев и появляется белый карлик. Сначала он горячий, но через сотни миллиардов лет остынет. В тот момент когда это произойдет, Белый карлик станет Черным карликом.
Черные карлики представляют собой остывшие и вследствие этого практически не излучающие в видимом диапазоне белые карлики.
Что интересно, так это то, что для образования черных карликов требуются квадриллионы лет, а так как наше Вселенной всего около 14 миллиардов, то черные карлики это фактически звезды, которых еще нет.
Следующий этап жизненного цикла звезд носит название: Сверхновая (определение см. выше). Прим. ниже:
Для массивных и сверхмассивных звезд, происходящие в их ядре процессы, по мере нарастания гравитационного сжатия приводят к взрыву сверхновой звезды с выделением огромной энергии. Взрыв сопровождается выбросом значительной массы вещества звезды в межзвёздное пространство. Это вещество в дальнейшем участвует в образовании новых звёзд, планет или спутников. Именно благодаря сверхновым Вселенная в целом и каждая галактика в частности, химически эволюционируют.
Массивные и сверхмассивные звезды имеют массу от пяти солнечных и более.
Восьмой этап эволюции звезды называется Нейтронная звезда.
Нейтронные звезды являются остатками массивных звезд, которые достигли конца своего эволюционного пути во времени и пространстве. Прим. ниже:
Оставшееся после взрыва ядро звезды может закончить свою эволюцию как нейтронная звезда. Все они вращаются вокруг оси. При сжатии, угловой момент вращения сохраняется, а из-за уменьшения размеров, скорость вращения возрастает. Если они вращаются, то их называют Радиопульсары.
Радиопульсары - это вращающиеся нейтронные звезды, струи частиц которых, движутся почти со скоростью света, как вращающийся луч маяка.
Некоторые нейтронные звезды могут испускать рентгеновское излучение.
Примером может служить знаменитая Крабовидная туманность.
Пожалуй последним этапом звездной эволюции станет превращение звезды в Черную дыру.
Черная дыра — область в пространстве-времени, чья гравитация настолько велика, что она притягивает все известные объекты, включая те, которые движутся со скоростью света. Кванты самого света также не могут покинуть эту область, поэтому черная дыра невидима. Прим. ниже:
Если давление газа нейтронной звезды не может компенсировать гравитационные силы, то есть масса звезды преодолевает т.н. предел 2,5-3 Солнечных масс, то коллапс продолжается, в результате чего материя сжимается в черную дыру. Если же черная дыра имеет гигантские размеры, то ее следует называть Сверхмассивной черной дырой.
Сверхмассивная черная дыра — это серная дыра с массой 105—1011 масс Солнца. Сверхмассивные чёрные дыры обнаружены в центре многих галактик, включая Млечный Путь. Прим. ниже:
Что ж, на этом жизненный цикл звезд заканчивается. Они с огромными размерами в итоге становятся черными дырами, звезды с меньшими размерами заканчивают эволюцию на этапе Черного карлика.
Надеюсь вам было интересно читать мою статью и я смогла вам объяснить это сложную тему. Прошу вас написать в комментариях свои впечатления. И ждете ли вы так же как и я новых открытий в этой области? Надеюсь вам понравилось. До скорых встреч!
Источники: https://ru.wikipedia.org/wiki/ https://v-kosmose.com/zvezdyi-vselennoi/zhiznennyiy-tsikl-zvezdyi/ https://zen.yandex.ru/media/universal.inf/jiznennyi-cikl-zvezd--5b3c99add6e4da00a9802f63 https://spacegid.com/vremya-zhizni-zvezd.html https://new-science.ru/kak-vyglyadit-zhiznennyj-cikl-zvezdy/ https://retell.in/article-629
