«Парни, изучайте астрономию и космологию. Это реально интересно и может иногда помочь в жизни. Например, когда надо сразить наповал свою девушку глубиной познаний или когда на горизонте замаячит очередная чёрная дыра, и надо будет срочно решать, сколько времени осталось до гравитационного коллапса: миллисекунды или миллиарды лет. Кстати, кто-нибудь ещё помнит, что такое «гравитационный коллапс»? Если нет, то читайте комментарий с начала!», – прокомментировал статью Михаил Никитич Охочинский, кандидат исторических наук, доцент кафедры А1 «Ракетостроение», доцент.
Звёзды всегда притягивали взгляды и мысли людей: они завораживают своей красотой и таинственностью, служат ориентирами для путешественников, являются объектами мифов и легенд и источником вдохновения для учёных и творцов.
Согласно исследованиям учёных, мы и всё нас окружающее состоим из звёздной пыли. Получается, люди – это маленькие звёзды? Определённо!
В астрономическом понимании звезда – это космический объект, образованный путём столкновения двух облаков межзвёздной пыли. Межзвёздная пыль – это мельчайшие космические частицы и газ.
Под действием гравитации облака начинают сжиматься, приобретая шарообразную форму. Во время сжатия энергия гравитации превращается в тепло, повышая температуру в центральной части звезды. Когда вырабатывается достаточное количество тепла, внутри звезды начинается термоядерная реакция. На этом этапе звезду принято называть протозвездой. В этом состоянии она может находиться несколько миллионов лет.
Когда сжатие заканчивается и термоядерные реакции становятся единственным источником энергии, протозвезда становится звездой главной последовательности. Возраст звезды принято отсчитывать именно с этого момента.
Ко времени, когда происходит практически полное выгорание водорода, структура звезды успевает измениться: внутри образуется плотное, богатое гелием ядро.
От набранной массы за время формирования звезды зависит её судьба: превратиться она в белого гиганта или в чёрную дыру.
Путь лёгкой звезды
Лёгкие звёзды становятся красными гигантами. Они в 100 раз больше Солнца, а их температура в среднем 3 000-5 000°С. Со временем они теряют свою массу, сбрасывая верхние слои. Этот этап называется «планетарной туманностью». Обнажив своё ядро, звезда превращается в белого карлика. Её температура в таком состоянии может достигать 200 000°С.
Красные гиганты: Альдебаран, Мира, Арктур.
Путь тяжёлой звезды
Если звезда значительно превышает массу Солнца, её принято называть тяжёлой. Такие звёзды превращаются в красных сверхгигантов.
В отличие от красных гигантов, постепенно отпускающих свои верхние слои и сжимающихся до белых карликов, более массивные звёзды проходят через настоящий катаклизм. Температура ядра повышается до тех пор, пока процесс синтеза переходит на более тяжёлые элементы: от углерода до никеля. Для дальнейшего синтеза требуется больше энергии, но взять её неоткуда, поэтому ядро схлопывается. Так рождается сверхновая звезда.
Какова дальнейшая судьба тяжёлой звезды? В зависимости от массы она может стать либо нейтронной звездой, либо чёрной дырой.
Красные сверхгиганты: Антарес, Бетельгейзе.
Что происходит с «умершей» звездой?
Теоретически, белые карлики могут остыть. Тогда они станут чёрными карликами – ничего не излучающими объектами температурой немного выше абсолютного нуля. По подсчётам учёных, для полного остывания белому карлику требуется около 10 млрд. лет. Нашей Вселенной 13,7 млрд. лет, поэтому пока чёрных карликов нет.
Если звезда была образована в двойной системе, её судьба может быть более бурной. Она может забирать материю со звезды-соседки. Достаточно нарастив свою массу, белый гигант может переродиться в нейтронную звезду.
Нейтронные звёзды, по современным представлениям учёных, вечные. Однако они не могут вечно вращаться и останавливаются за несколько миллионов лет. Остановившаяся нейтронная звезда медленно остывает в течение многих миллиардов лет.
А что произойдёт с чёрной дырой?
Она тоже не бессмертна. Смерть чёрной дыры означает её исчезновение.
С точки зрения Стивена Хокинга, процесс испарения чёрной дыры связан со взаимодействием виртуальных частиц. Оказавшись рядом с горизонтом событий, пара частиц разделяется: одну поглощает чёрная дыра, а вторая «улетает» в космос. В результате чёрная дыра отдаёт энергию равную той, которой обладает поглощённая частица. Если таких частиц окажется много, чёрная дыра потеряет свою энергию и прекратит своё существование. Её смерть будет сопровождаться мощнейшим взрывом.
Что останется после чёрной дыры? Ничего, кроме остатков уходящего излучения, остывающего в бездонной пустоте космоса.
Материал подготовила студентка БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова Алёна Михайлова.
#Звёзды #Космос #Военмех #Астрономия