Рождение и эволюция звезд

Рождение и эволюция звезд
План
Введение
1.Механизм образования и эволюции звезд.
2. Происхождение звезд.
3. Эволюция звезд.
Заключение
Список использованной литературы
2
Введение
Звезда – небесное тело, по своей природе сходное с Солнцем, вследствие
огромной отдалённости видимое с Земли как светящаяся точка на ночном
небе. Звёзды представляют собой массивные самосветящиеся газовые
(плазменные) шары, образующиеся из газово-пылевой среды (главным
образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия.
Температура вещества в недрах звёзд измеряется миллионами К, а на их
поверхности – тысячами К. Энергия подавляющего большинства звёзд
выделяется в результате термоядерных реакций превращения водорода в
гелий или гелия в углерод, происходящих при высоких температурах во
внутренних областях, у отдельных, редко встречающихся звезд, в ходе
других процессов. Звёзды часто называют главными телами Вселенной,
поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе
[5].
Звезда начинает свою жизнь как холодное разреженное облако
межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения.
При сжатии энергия гравитации переходит в тепло, и температура газовой
глобулы возрастает. Когда температура в ядре достигает нескольких
миллионов К, начинаются термоядерные реакции и сжатие прекращается.
В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни,
находясь на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Расселла
(диаграмма показывает местоположение звёзд в зависимости от их
светимости и спектрального класса. Звёзды на этой диаграмме располагаются
не случайно, а образуют хорошо различимые участки), пока не закончатся
запасы топлива в её ядре. Когда в центре звезды весь водород превратится в
гелий, термоядерное горение водорода продолжается на периферии
гелиевого ядра.
В этот период структура звезды начинает заметно меняться. Её
светимость растет, внешние слои расширяются, а температура поверхности
3
снижается – звезда становится красным гигантом. На ветви гигантов звезда
проводит значительно меньше времени, чем на главной последовательности.
Когда
масса
её
изотермического
гелиевого
ядра
становится
значительной, оно не выдерживает собственного веса и начинает сжиматься;
возрастающая
при
этом
температура
стимулирует
термоядерное
превращение гелия в более тяжёлые элементы.
Эволюцией звезд называется изменение физических характеристик,
внутреннего строения и химического состава звезд со временем. «Рождение»
звезды – это образование гидростатически равновесного объекта, излучение
которого поддерживается за счет собственных источников энергии.
Все эти факторы и обусловили актуальность и значимость нашей
работы.
Целью нашего исследования является изучить рождение и эволюцию
звезд.
В процессе написания работы перед нами ставились следующие задачи:
1. рассмотреть механизм образования и эволюции звезд;
2. изучить происхождение звезд;
3. проанализировать эволюцию звезд.
Методы исследования:
1) изучение, обработка и анализ научных источников по проблеме
исследования;
2) анализ научной литературы, учебников и пособий по концепции
современного естествознания, астрономии, физике, астрофизике.
Теоретическая база исследования. В работе использованы труды
известных зарубежных и отечественных ученых, занимающихся проблемами
звездной системы, такие как Гинзбург В.Л, Мэрион Дж. Б., Ровкин В.И.,
Ровинский Р.Е., Силк Дж., Эткин П., Шкловский И.С., Непомилуев В.Ф. и др.
4
1.Механизм образования и эволюции звезд.
Согласно современным представлениям, звезды возникают в результате
гравитационного сжатия плотных газопылевых облаков с последующим
разогревом и зажиганием в них термоядерных реакций. Однако детали этих
процессов, а также то, какие условия приводят к рождению того или иного
конкретного типа звезд, пока окончательно не выяснены. Наблюдаются как
очень старые звезды с возрастом более 12.109 лет, так и очень молодые,
кроме того, процесс звездообразования продолжается и в наше время и, в
принципе, можно наблюдать протозвезды на очень ранних стадиях их
эволюции в состоянии сжимающегося холодного облака.
Подобные наблюдения обычно затруднены тем обстоятельством, что
входящая в состав протозвезд пыль экранирует свет и не позволяет изучить
внутренние области протозвезды.
Рассмотрим теперь механизм зарождения и развития звезд, а также в
связи с этим классификацию звезд и методы их наблюдения. Согласно
гамовской модели БВ все элементы Вселенной образовались в результате
термоядерных реакций [9].
При конденсации звезды из облака межзвездных газа и пыли
высвобождается гравитационная потенциальная энергия. Часть этой энергии
расходуется на излучение, а остальная часть преобразуется в кинетическую
энергию
конденсирующих
атомов,
и,
таким
образом,
повышается
температура звезды.
При температурах Т ~ 107 К и плотности ~ 100 г/см3 начинаются
термоядерные
реакции,
которые
могут
идти
в
зависимости
от
первоначального состава межзвездной пыли и, следовательно, звезд по двум
схемам или цепочкам. Большинство звезд состоит в основном из водорода
(60-90% по массе), гелия (10-40%) и тяжелых элементов (0,1-3%). Звезды, в
состав которых входят кроме водорода и гелия тяжелые элементы,
5
выброшенные при вспышках так называемых новых или взрывах сверхновых
звезд, называются звездами населения I.
Новыми звезды называются потому, что в древности предполагалось,
что это действительно новые звезды и до взрыва их нельзя было видеть. На
самом деле в некоторых звездах возникают неустойчивости, происходит
извержение вещества в пространство и светимость ее резко увеличивается.
Частота извержений изменяется от нескольких месяцев до лет. У
остальных звезд извержения бывают примерно раз в 1000 лет. Сверхновые
звезды фактически связаны со взрывом массивной звезды, что бывает один
раз в несколько столетий. За 10 последних веков обнаружено 7 сверхновых
звезд. Интенсивность излучения сверхновых звезд в 104 раз больше, чем у
новых.
Наше Солнце с 74% Н, 24% Не и 2% тяжелых элементов есть обычная
звезда населения I. Звезды населения II образовались из первичного водорода
и гелия и в основном содержат гораздо меньше остаточного материала
других звезд. Они содержат много водорода, мало гелия и очень мало
тяжелых элементов.
В первой термоядерной реакции, происходящей при конденсации из
межзвездной пыли, участвует лишь водород. При достижении указанных
температур и плотностей газа происходит реакция слияния (присоединения)
двух протонов в результате слабых взаимодействий:
Рассмотрим теперь процесс эволюции звезд [11]. Итак, звезды
конденсируются из межзвездной пыли, возникают термоядерные реакции,
звезды разогреваются, сжигают свое ядерное горючее и гибнут, взрываясь в
виде сверхновых, или просто угасают, превращаясь в куски ядерного пепла.
О взаимоотношениях гравитационного и радиационного давлений мы уже
говорили. Если эти давления уравновешиваются, то звезда стабилизируется и
приобретает характерные для нее размеры и светимость.
Астрономы установили, что для того, чтобы проследить за эволюцией
звезд, достаточно знать две величины, которые сравнительно легко измерить:
6
собственную светимость и цвет, характеризующий температуру поверхности.
Поэтому можно построить в этих координатах зависимость светимости от
цвета, и поскольку каждая звезда в любой период жизни имеет определенную
светимость и определенный цвет, то она будет точкой на этой диаграмме. Так
как звезды разные по времени своего развития, то можно сказать, что в
течение жизни звезды точка, ее представляющая, движется по этой
диаграмме, описывая некую кривую. Таким образом, можно проследить
процесс жизни и угасания звезды.
Если же говорить о конкретной динамике поведения звезды, то она
зависит только от двух факторов: массы вещества, из которого она
конденсировалась, и состава этого вещества. В начальный период жизни
звезды играет роль только ее масса. Если сравнивать динамику звезд,
химический состав которых подобен составу Солнца, т.е. звезд населения I,
то окажется, что на протяжении большей части своей истории эти звезды
занимают положения вблизи так называемой главной последовательности
[25].
2. Происхождение звезд.
Сейчас установлено, что звезды и звездные скопления имеют разный
возраст, от величины порядка 1010 лет (шаровые звездные скопления) до 106
лет для самых молодых (рассеянные звездные скопления и звездные
ассоциации) [22].
Многие исследователи предполагают, что звезды образуются из
диффузной межзвездной среды. В пользу этого говорит положение молодых
звезд в пространстве – они сконцентрированы в спиральных ветвях галактик,
там же, где и межзвездная газопылевая материя. Диффузная среда
удерживается в спиральных ветвях галактическим магнитным полем. Звезды
этим слабым полем удерживаться не могут. Поэтому более старые звезды
7
меньше связаны со спиралями. Молодые звезды образуют часто комплексы,
такие, как комплекс Ориона, в который входит несколько тысяч молодых
звезд. В комплексах наряду со звездами содержится большое количество газа
и пыли. Газ в этих комплексах быстро расширяется, а это значит, что раньше
он представлял собой более плотную массу.
Сам процесс формирования звезд из диффузной среды остается пока не
вполне ясным. Если в некотором объеме, заполненном газом и пылью, масса
диффузной материи по каким-то причинам превзойдет определенную
критическую величину, то материя в этом объеме начнет сжиматься под
действием
сил
конденсацией.
тяготения.
Величина
Это
явление
критической
называется
массы
зависит
гравитационной
от
плотности,
температуры и среднего молекулярного веса [1].
Расчеты показывают, что необходимые условия могут создаться лишь в
исключительных случаях, когда плотность диффузной материи становится
достаточно большой. Такие условия могут возникать в результате случайных
флуктуаций, однако не исключено, что увеличение плотности может
происходить и в результате некоторых регулярных процессов. Наиболее
плотными областями диффузной материи являются, по-видимому, глобулы и
"слоновые хоботы" – темные компактные, непрозрачные образования,
наблюдаемые на фоне светлых туманностей. Глобулы имеют вид круглых
пятнышек, "слоновые хоботы" – узких полосок, которые вклиниваются в
светлую материю. Глобулы и "слоновые хоботы" являются наиболее
вероятными предками звезд, хотя прямыми доказательствами этого мы не
располагаем.
В
качестве
косвенного
подтверждения
могут
рассматриваться
кометообразные туманности. Эти туманности выглядят подобно конусу
кометного хвоста. В голове такой туманности обычно находится звезда типа
Т Тельца – молодая сжимающаяся звезда. Возникает мысль, что звезда
образовалась внутри туманности. В то же время сама туманность напоминает
по форме и расположению "слоновые хоботы" [1].
8
Очень многое в процессе звездообразования остается не ясным. Не все
исследователи соглашаются, например, с тем, что звезды образуются из
диффузной
межзвездной
материи.
Советский
астроном
акад.
В.А.
Амбарцумян считает, что звезды образуются в результате расширения
плотных
тел
неизвестной
природы,
которые
непосредственно
не
наблюдаются.
Итак, пусть по каким-то причинам облако межзвездной материи
достигло
критической
массы
и
начался
процесс
гравитационной
конденсации. Пылевые частицы и газовые молекулы падают к центру облака,
потенциальная
энергия
гравитации
переходит
в
кинетическую,
а
кинетическая энергия в результате столкновений – в тепло. Облако
нагревается и вследствие увеличения температуры возрастает его излучение.
Оно превращается в протозвезду (звезда в начальной стадии развития). Судя
по тому, что молодые звезды наблюдаются группами, можно думать, что в
начале процесса гравитационной конденсации облако межзвездной материи
разбивается на несколько частей и одновременно образуется несколько
протозвезд.
Полный поток энергии, излучаемой протозвездой, определяется, как
можно показать, обычным законом масса – светимость, но размеры
протозвезды значительно больше.
Поэтому температура ее поверхности много меньше, чем у обычной
звезды такой же массы, и на диаграмме спектр – светимость протозвезды
должны располагаться справа от главной последовательности. По мере
сжатия протозвезды температура ее увеличивается, и она перемещается по
диаграмме Герцшпрунга - Рессела сначала вниз, потом влево, почти
параллельно оси абсцисс. Когда температура в недрах звезды достигает
нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции [5].
Сначала "выгорает" дейтерий, а затем литий, бериллий и бор. Сжатие в
результате
выделения
прекращается
совсем,
дополнительной
так
как
эти
энергии
элементы
замедляется,
быстро
но
не
оказываются
9
израсходованными. Когда температура повышается еще больше, начинают
действовать протон-протонные реакции (для звезд с массой, меньшей 1,5
MЅ) или углеродно-азотный цикл (для звезд с большей массой). Эти реакции
могут поддерживаться длительное время, сжатие прекращается и протозвезда
превращается в обычную звезду главной последовательности. Давление
внутри звезды уравновешивает притяжение, и она оказывается в устойчивом
состоянии.
Время гравитационного сжатия сравнительно невелико. Оно зависит от
массы протозвезды. Чем больше масса, тем быстрее протекает процесс
гравитационной конденсации. Протозвезды, имеющие такую же массу, как
Солнце, сжимаются за 108 лет [13]. Так как сжатие происходит быстро,
наблюдать звезды в этой первой наиболее ранней стадии эволюции трудно.
Предполагается, что в этой стадии находятся неправильные переменные
звезды типа Т Тельца. Известно несколько рассеянных звездных скоплений,
состоящих из звезд классов О и В и переменных типа Т Тельца [3].
3. Эволюция звезд.
Современная астрономия располагает большим количеством аргументов
в пользу утверждения, что звезды образуются путем конденсации облаков
газопылевой межзвездной среды. Процесс образования звезд из этой среды
продолжается и в настоящее время. Выяснение этого обстоятельства является
одним
из
крупнейших
достижений
современной
астрономии.
Еще
сравнительно недавно считали, что все звезды образовались почти
одновременно много миллиардов лет назад. Крушению этих метафизических
представлений способствовал, прежде всего, прогресс наблюдательной
астрономии и развитие теории строения и эволюции звезд [10].
В результате стало ясно, что многие наблюдаемые звезды являются
сравнительно молодыми объектами, а некоторые из них возникли тогда,
когда на Земле уже был человек.
10
Важным аргументом в пользу вывода о том, что звезды образуются из
межзвездной газопылевой среды, служит расположение групп заведомо
молодых звезд (так называемых «ассоциаций») в спиральных ветвях
Галактики. Согласно радиоастрономическим наблюдениям межзвездный газ,
концентрируется преимущественно в спиральных рукавах галактик. В
частности, это имеет место и в нашей Галактике.
Более того, из детальных «радиоизображений» некоторых близких к нам
галактик следует, что наибольшая плотность межзвездного газа наблюдается
на внутренних (по отношению к центру соответствующей галактики) краях
спирали, что находит естественное объяснение, на деталях которого мы здесь
останавливаться не можем [20].
Но именно в этих частях спиралей наблюдаются методами оптической
астрономии «зоны HII», т. е. облака ионизованного межзвездного газа
(причиной ионизации таких облаков может быть только ультрафиолетовое
излучение массивных горячих звезд – объектов заведомо молодых.
Центральным в проблеме эволюции звезд является вопрос об источниках
их энергии. В самом деле, откуда, например, берется огромное количество
энергии, необходимой для поддержания излучения Солнца примерно на
наблюдаемом уровне в течение нескольких миллиардов лет? Ежесекундно
Солнце излучает 4 • 1033 эрг, а за 3 млрд. лет оно излучило 4 • 1050 эрг.
Несомненно, что возраст Солнца около 5 млрд. лет. Это следует хотя бы из
современных оценок возраста Земли различными радиоактивными методами.
Вряд ли Солнце «моложе» Земли [4].
В прошлом веке и в начале этого века предлагались различные гипотезы
о природе источников энергии Солнца и звезд. Некоторые ученые, например,
считали,
что
источником
солнечной
энергии
является
непрерывное
выпадение на его поверхность метеорных тел, другие искали источник в
непрерывном сжатии Солнца.
Освобождающаяся при таком процессе потенциальная энергия могла
бы, при некоторых условиях, перейти в излучение. Этот источник на раннем
11
этапе эволюции звезды может быть довольно эффективным, но он никак не
может обеспечить излучение Солнца в течение требуемого времени.
Успехи ядерной физики позволили решить проблему источников
звездной энергии еще в конце тридцатых годов нашего столетия. Таким
источником являются термоядерные реакции синтеза, происходящие в
недрах звезд при господствующей там очень высокой температуре (порядка
десяти миллионов Кельвинов).
В результате этих реакций, скорость которых сильно зависит от
температуры, протоны превращаются в ядра гелия, а освобождающаяся
энергия медленно «просачивается» сквозь недра звезд и в конце концов,
значительно трансформированная, излучается в мировое пространство. Это
исключительно мощный источник.
Если предположить, что первоначально Солнце состояло только из
водорода, который в результате термоядерных реакций целиком превратился
в гелий, то выделившееся количество энергии составит примерно 1052 эрг.
Таким образом, для поддержания излучения на наблюдаемом уровне в
течение миллиардов лет достаточно, чтобы Солнце «израсходовало» не
свыше 10% своего первоначального запаса водорода.
Теперь мы можем представить картину эволюции какой-нибудь звезды
следующим образом. По некоторым причинам (их можно указать несколько)
начало конденсироваться облако межзвездной газопылевой среды. Довольно
скоро (разумеется, по астрономическим масштабам!) под влиянием сил
всемирного тяготения из этого облака образуется сравнительно плотный
непрозрачный газовый шар.
Строго говоря, этот шар еще нельзя назвать звездой, так как в его
центральных областях температура недостаточна для того, чтобы начались
термоядерные реакции. Давление газа внутри шара не в состоянии пока
уравновесить силы притяжения отдельных его частей, поэтому он будет
непрерывно сжиматься.
12
Обычно одновременно образуется не одна протозвезда, а более или
менее многочисленная группа их. В дальнейшем эти группы становятся
звездными ассоциациями и скоплениями, хорошо известными астрономам.
Весьма вероятно, что на этом самом раннем этапе эволюции звезды вокруг
нее образуются сгустки с меньшей массой, которые затем постепенно
превращаются в планеты.
При сжатии протозвезды температура ее повышается и значительная
часть освобождающейся потенциальной энергии излучается в окружающее
пространство. Так как размеры сжимающегося газового шара очень велики,
то излучение с единицы его поверхности будет незначительным.
Коль скоро поток излучения с единицы поверхности пропорционален
четвертой степени температуры (закон Стефана – Больцмана), температура
поверхностных слоев звезды сравнительно низка, между тем как ее
светимость почти такая же, как у обычной звезды с той же массой.
Поэтому такие звезды попадут в область красных гигантов или красных
карликов, в зависимости от значений их первоначальных масс.
В дальнейшем протозвезда продолжает сжиматься. Ее размеры
становятся меньше, а поверхностная температура растет. В этот период
температура звездных недр уже оказывается достаточной для того, чтобы там
начались термоядерные реакции. При этом давление газа внутри будущей
звезды уравновешивает притяжение и газовый шар перестает сжиматься.
Протозвезда становится звездой.
Чтобы пройти эту самую раннюю стадию своей эволюции, протозвездам
нужно сравнительно немного времени. Если, например, масса протозвезды
больше солнечной, нужно всего лишь несколько миллионов лет, если меньше
– несколько сот миллионов лет. Так как время эволюции протозвезд
сравнительно невелико, эту самую раннюю фазу развития звезды обнаружить
трудно. Все же звезды в такой стадии, по-видимому, наблюдаются
(например, очень интересные звезды типа T Тельца, обычно погруженные в
темные туманности).
13
Мы можем теперь представить следующую картину: из облака
межзвездной среды, путем его конденсации, образуется несколько сгустков
разной массы, эволюционирующих в протозвезды. Скорость эволюции
различна: для более массивных сгустков она будет больше (см. табл. 1).
Поэтому раньше всего превратится в горячую звезду наиболее
массивной сгусток, между тем как остальные будут более или менее долго
задерживаться на стадии протозвезды.
Излучение звезды поддерживается термоядерными реакциями, идущими
в центральных областях.
Если масса велика, излучение звезды имеет огромную мощность и она
довольно быстро расходует запасы своего водородного «горючего».
Ниже приводится табл. 1, дающая вычисленную продолжительность
гравитационного сжатия и пребывания на главной последовательности для
звезд разных спектральных классов. В этой же таблице приведены значения
масс, радиусов и светимостей звезд в солнечных единицах [1].
Таблица 1
Время, лет
Спектральный Масса Радиус Светимость
гравитационного
класс
сжатия
пребывания на
главной
последовательности
B0
17,0
9,0
30000
1,2 • 105
8 • 106
B5
A0
A5
F0
F5
G0
G2
(Солнце)
G5
K0
K5
6,3
3,2
1,9
1,5
1,3
1,02
1,00
4,2
2,8
1,5
1,25
1,24
1,02
1,00
1000
100
12
4,8
2,7
1,2
1,0
1,1 • 106
4,1 • 106
2,2 • 107
4,2 • 107
5,6 • 107
9,4 • 107
1,1 • 108
8 • 107
4 • 108
2 • 109
4 • 109
6 • 109
11 • 109
13 • 109
0,91
0,74
0,54
0,92
0,74
0,54
0,72
0,32
0,10
1,1 • 108
2,3 • 108
6,0 • 108
17 • 109
28 • 109
70 • 109
14
Из
таблицы
следует,
что
время
пребывания
на
главной
последовательности звезд, более «поздних», чем K0, значительно больше
возраста Галактики, который по существующим оценкам близок к 15 – 20
млрд. лет.
«Выгорание» водорода (т. е. превращение его в гелий при термоядерных
реакциях) происходит только в центральных областях звезды. Это
объясняется тем, что звездное вещество перемешивается лишь в центральных
областях звезды, где идут ядерные реакции, в то время как наружные слои
сохраняют относительное содержание водорода неизменным.
Так
как
количество
водорода
в центральных
областях
звезды
ограниченно, рано или поздно (в зависимости от массы звезды) он там
практически весь «выгорит». Расчеты показывают, что масса и радиус
центральной ее области, в которой идут ядерные реакции, постепенно
уменьшаются, при этом звезда медленно перемещается. Этот процесс
происходит значительно быстрее у сравнительно массивных звезд [1].
Что же произойдет со звездой, когда весь (или почти весь) водород в ее
ядре «выгорит»? Так как выделение энергии в центральных областях звезды
прекращается, температура и давление не могут поддерживаться на уровне,
необходимом для противодействия силе тяготения, сжимающей звезду. Ядро
звезды начнет сжиматься, а температура его будет повышаться. Образуется
очень плотная горячая область, состоящая из гелия (в который превратился
водород) с небольшой примесью более тяжелых элементов. Газ в таком
состоянии носит название «вырожденного».
В этой плотной горячей области ядерные реакции происходить не будут,
но они будут довольно интенсивно протекать на периферии ядра, в
сравнительно тонком слое. Вычисления показывают, что светимость звезды и
ее размеры начнут расти. Звезда как бы «разбухает», и начнет «сходить» с
главной последовательности, переходя в области красных гигантов. Далее,
оказывается, что звезды-гиганты с меньшим содержанием тяжелых
элементов будут иметь при одинаковых размерах более высокую светимость.
15
При переходе звезды в стадию красного гиганта скорость ее эволюции
значительно увеличивается. Скорость эволюции звезд определяется их
первоначальной массой. Так как по ряду признаков со времени образования
нашей звездной системы – Галактики – прошло около 15–20 млрд. лет, то за
это конечное (хотя и огромное) время весь описанный эволюционный путь
прошли только те звезды, массы которых превышают некоторую величину.
По-видимому, эта «критическая» масса всего лишь на 10-12% превышает
массу Солнца.
С другой стороны, процесс образования звезд из межзвездной
газопылевой среды происходил в нашей Галактике непрерывно. Он
происходит и сейчас. Именно поэтому, мы наблюдаем горячие массивные
звезды в верхней левой части главной последовательности. Но даже звезды,
образовавшиеся в самом начале формирования Галактики, если масса их
меньше
чем
1,2
солнечной,
еще
не
успели
сойти
с
главной
последовательности [16].
Заметим, кстати, что темп звездообразования в настоящее время
значительно ниже, чем много миллиардов лет назад. Солнце образовалось
около 5 млрд. лет назад, когда Галактика уже давно сформировалась и в
основных чертах была сходна с «современной». Вот уже по крайней мере 4,5
млрд. лет оно «сидит» на главной последовательности, устойчиво излучая
благодаря ядерным реакциям превращения водорода в гелий, протекающим в
его центральных областях. Сколько еще времени это будет продолжаться?
Расчеты показывают, что наше Солнце станет красным гигантом через 8
млрд. лет. При этом его светимость увеличится в сотни раз, а радиус – в
десятки.
Эта стадия эволюции нашего светила займет несколько сот миллионов
лет. Наконец, тем или иным способом разбухшее Солнце сбросит свою
оболочку и превратится в белый карлик.
Вообще говоря, нам, конечно,
небезразлична судьба Солнца, так как с нею тесно связано развитие жизни на
Земле.
16
Заключение
Итак, мы можем сделать следующие выводы, что все звезды рождены в
плазме ядер галактик и выведены ими на первоначальную орбиту в виде
быстровращающейся вокруг своей оси плотной слоистой нейтронной сферы,
имеющей в ядре температуру близкую к абсолютному нулю. Вращаясь по
спирали вокруг ядра галактики звезды от него удаляются, т.е. звездные
системы расширяющиеся. Звезды рожденные первыми в настоящее время
находятся на периферии галактики, молодые – вблизи ее центра [25].
Источником энергии звезд является реакция распада нейтрона на протон
и электрон с выделением энергии 1 Мэв. Реакция осуществляется послойно,
вследствие чего все звезды пульсируют и обладают способностью к инверсии
магнитного поля.
За время удаления звезд от центра галактики до ее периферии они
проходят эволюционный ряд: нейтронные звезды (пульсар) – белый карлик –
голубые звезды и далее по всему спектру вплоть до красных звезд. На стадии
пульсара периоды инверсий магнитных полей и энергетических пульсаций
измеряются долями секунды, на стадии белого карлика – минутами, на
стадии голубых цефеид – часами и сутками, на стадии желтых звезд –
годами.
У солнца полный цикл его активности равен 22 годам. Еще более
длинные периоды пульсаций должны иметь красные звезды. В этом же
направлении происходит и замедление вращения звезд вокруг своей оси. От
очень быстрого у молодых пульсаров, до очень медленного у старых красных
звезд.
Здесь уместно сказать, что по последним данным, полученным по
наблюдениям за сейсмическими волнами в хромосфере солнца, солнце имеет
твердое ядро и, следовательно, в ядре солнца не могут происходить
термоядерные реакции и не могут существовать температуры в миллионы
градусов [9].
17
Смерть звезды – это ее угасание и остывание. Остывшие звезды
составляют темную не светящуюся массу расположенную вокруг галактик.
Звезды темной массы, по-видимому, уже вышли из сферы гравитационного
подчинения ядер галактик, вследствие чего темная масса сама стала новым
гравитационным иерархом. Именно поэтому распределение орбитальных
скоростей звезд в галактиках более сложное, чем у планет Солнечной
системы. Но в целом движение звезд по орбитам подчиняется закону
тяготения Ньютона и законам Кеплера.
Зрелые звезды (голубые – желтые спектральные классы) способны
рождать планеты. Новорожденные планеты должны обладать плазменной
атмосферой и твердым плотным ядром с отрицательной температурой, т.е.
они должны выглядеть как звезды. Наблюдаемые двойные системы звезд,
когда вокруг массивной звезды вращается звезда незначительной массы, не
что иное, как планетная система.
Продолжительность жизни звезд от рождения, до попадания их в
темную массу, иными словами на кладбище звезд, составляет около 20 млрд.
лет.
18
Список использованной литературы:
1.
Агекян Т.А. Звезды, галактики, мегагалактики. – М., Наука, 1981.
2.
Бунге. Философия физики.– М., Мир, 1975.
3.
Вселенная, астрономия, философия. – М., МГУ, 1988.
4.
Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике. – М., Знание, 1980.
5.
Кэри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной. – М.,
Мир. 1991.
6.
Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. – М., 1993.
7.
Мэрион Дж. Б. Физика и физический мир. – М., Мир, 1975.
8.
Нарликар Дж. От черных облаков к черным дырам. – М., Энергоиздат,
1989.
9.
Непомилуев
В.Ф.
Новая
гипотеза
происхождения
и
эволюции
Вселенной, Солнечной системы, Земли. Ротапринт ВНИИ Океангелогия.
– СПб., 2000.
10. Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. – М., Наука, 1988.
11. Новиков И.Д. Эволюция вселенной. – М., Наука, 1990.
12. Планк М. Единство физической картины Мира. – М., Наука, 1966.
13. Прошлое и будущее Вселенной. – М., Наука, 1986.
14. Редже Т. Этюды о Вселенной. – М., Мир, 1985.
15. Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. – М., 1996.
16. Ровкин В.И. Естествознание для гуманитарев. – Омск, 1993 ч.1, 1995 ч.2.
17. Розенталь И.Л. Проблемы начала и конца Метагалактики. – М., Наука,
1985.
18. Рябов Ю.А. Движение небесных тел. – М., Наука, 1988.
19. Семенов Л. Вселенная по Кандинскому, знание-сила, 1995, № 10.
20. Силк Дж. Большой взрыв. Рождение и эволюция Вселенной. – М., Мир,
1982.
21. Френкель В.А., Чернин А.Д. От альфа-распада до Большого Взрыва. –
М., Знание, 1990.
19
22. Хеллер А.М., Чернин А.Д. У истоков космологии. – М., Знание, 1991.
23. Ходж П. Галактики. – М., Наука, 1992.
24. Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр (краткая история
времени). – М., Мир, 1990.
25. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. – М., 1987.
26. Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь, смерть. – М., 1984.
27. Эткин П. Порядок и беспорядок в природе. – М., Мир, 1987.