Возникновение и развитие звезд
Происхождение звезд
В общих чертах эволюцию протозвезды можно разделить на три этапа, или фазы. Первый этап - обособление фрагмента облака и его уплотнение - мы уже рассмотрели. Вслед за ним наступает этап быстрого сжатия. В его начале радиус протозвезды примерно в миллион раз больше солнечного. Она совершенно непрозрачна для видимого света, но прозрачна для инфракрасного излучения с длин
ой волны больше 10 мкм. Излучение уносит излишки тепла, выделяющегося при сжатии, так что температура не повышается и давление газа не препятствует коллапсу. Происходит быстрое сжатие, практически свободное падение вещества к центру облака. Однако по мере сжатия протозвезда делается все менее прозрачной, что затрудняет выход излучения и приводит к росту температуры газа. В определенный момент протозвезда становится практически непрозрачной для собственного теплового излучения. Температура, а вместе с ней и давление газа быстро возрастают, сжатие замедляется. Повышение температуры вызывает значительные изменения свойств вещества. При температуре в несколько тысяч градусов молекулы распадаются на отдельные атомы, а при температуре около 10 тыс. градусов атомы ионизируются, т. е. разрушаются их электронные оболочки. Эти энергоемкие процессы на некоторое время задерживают рост температуры, но затем он возобновляется. Протозвезда быстро достигает состояния, когда сила тяжести практически уравновешена внутренним давлением газа. Но поскольку тепло все же понемногу уходит наружу, а иных источников энергии, кроме сжатия, у протозвезды нет, она продолжает потихоньку сжиматься и температура в ее недрах все увеличивается. Наконец температура в центре протозвезды достигает нескольких миллионов градусов, и начинаются термоядерные реакции. Выделяющееся при этом тепло полностью компенсирует охлаждение протозвезды с поверхности. Сжатие прекращается. Протозвезда становится звездой. Процесс формирования звезд очень сложен и во многом еще до конца не изучен. Известны галактики, богатые межзвездным веществом, но почти лишенные молодых звезд. А в других системах формирование звезд происходит так интенсивно, что напоминает взрыв. Понять, какие причины стимулируют звездообразование или, напротив, приглушают его, еще только предстоит.
Всем телам на поверхности Земли сила притяжения сообщает при их свободном падении ускорение g=981 см/с кв На поверхности Юпитера g=2500 см/с кв. Ускорение силы тяжести на поверхности Солнца g=27400 см/с кв. У многих звёзд g-намного больше чем у солнца. Когда g больше скорости света 299792458 +,- 1,2 м/с = 300000 км/с звезда становится невидимой - чёрная дыра. Возьмём к примеру звезду в центре Крабовидной туманности пульсар под Љ Р 0531. На поверхности этой звезды g=больше скорости света - звезда невидима - чёрная дыра. Внутри и в оболочке этой звезды газа нет - все вещество в твёрдом состоянии. При высоком давлении и температуре вещество выворачивается наизнанку и образовывается антивещество. Антивещество аннигилирует с веществом и происходит взрыв звезды. Общее количество энергии выделяющейся при этом превышает 1045 - 1049 ЭРГ. Солнце излучает столько энергии за десятки тысяч лет. И не удивительно. Всего 0,3 гр. антивещества, аннигилируя с веществом, выделяет энергию равную взрыву водородной бомбы. После взрыва звезда во много раз увеличивается в размере, g становится меньше скорости света и звезда становится видимой. После взрыва происходит сжатие, звезда во много раз уменьшается в размере, g-становится больше скорости света и звезда снова невидима. При сжатии опять образовывается антивещество и снова происходит взрыв звезды. Такая пульсация звезды с превращением в чёрную дыру длится до тех пор пока после сжатия g станет меньше скорости света и звезда станет видимой и после сжатия. Периоды пульсации у всех пульсирующих звёзд разные, у одних меньше секунды, у других больше секунды, у третьих больше минуты, у четвёртых больше часа, у пятых больше суток, у шестых больше месяца, у седьмых больше года. У звёзд с периодом пульсации больше года после взрыва вещество и антивещество разлетается на очень большое расстояние, и после сжатия не все частички возвращаются к звезде. Частички звезды, которые во время взрыва получили ускорение больше остальных, улетают дальше и после очередного сжатия не возвращаются к звезде, а продолжают полёт в Космос. Эти частички звезды в невесомости во время полёта приобретают форму шара. Эти шары имеют размеры от нескольких метров до нескольких тысяч километров. При полёте многие части звезды (шары) взаимно притягиваются, и происходит слияние нескольких раскалённых шаров в один. Шары из верхних слоёв имеют меньший удельный вес, а шары из более глубоких слоев звезды имеют гораздо больший удельный вес. При слиянии шаров с разным удельным весом более плотное вещество располагается в центре такого слияния и образует ядро. Так образовалась Земля. Эти раскалённые шары из вещества, так и из антивещества за много миллионов лет полёта охлаждаются, и на поверхности образовывается твёрдая кора и газовая оболочка. Часть таких шаров полетела в сторону Солнца, в результате чего произошло столкновение под углом 82 град. 45 мин. к оси вращения Солнца. При столкновении большая часть шаров поглотилась Солнцем, что впоследствии выразилось в спектральном анализе солнечных лучей. После столкновения этих шаров с Солнцем увеличилась скорость его вращения, но т.к. Солнце - звезда не с твёрдым состоянием вещества и имеет громадные размеры Ро - 696000 км то на экваторе, в месте столкновения, скорость вращения стала больше чем у плюсов. Так как столкновение произошло под углом 82 град. 45 мин. то плоскость Солнечного экватора образует с плоскостью эклиптики угол 7№15 мин. Ещё больше шаров пролетело мимо Солнца. Часть шаров вышла на орбиту вокруг Солнца. Так произошло рождение планет Солнечной системы и их спутников в плоскости эклиптики: 1. Меркурий. 2. Венера. 3. Земля. 4. Марс. 5. Фаэтон. 6. Юпитер. 7. Сатурн. 8. Уран. 9. Нептун. 10. Плутон. Все планеты Солнечной системы это кусочки чёрной дыры. Теоретически в любое время к звезде Солнце может прилететь кусочек пульсара и выйти на орбиту вокруг него, или на орбиту одной из планет Солнечной системы, или столкнуться с планетой, или её спутником. Практически так и происходило. 10000 лет до н.э. в пределы Солнечной системы прилетела новая планета (кусочек пульсара) и столкнулась с планетой Фаэтон. После столкновения обе планеты разбились на множество осколков. Много осколков упали на Марс и Юпитер, часть осколков упала на Солнце, а остальные находятся на орбите планеты Фаэтон до настоящего времени.
Рождение звезд - процесс таинственный, скрытый от наших глаз, даже вооруженных телескопом. Лишь в середине ХХ в, астрономы поняли, что не все звезды родились одновременно в далекую эпоху формирования Галактики, что и в наше время появляются молодые звезды. В 60 - 70-е гг. была создана самая первая, еще очень грубая теория образования звезд. Позднее новая наблюдательная техника - инфракрасные телескопы и радиотелескопы миллиметрового диапазона - значительно расширила наши знания о зарождении и формировании звезд. А начиналось изучение этой проблемы еще во времена Коперника, Галилея и Ньютона. Рождение звезды длится миллионы лет и скрыто от нас в недрах темных облаков, так что этот процесс практически недоступен прямому наблюдению. Астрофизики пытаются исследовать его теоретически, с помощью компьютерного моделирования. Превращение фрагмента облака в звезду сопровождается гигантским изменением физических условий: температура вещества возрастает примерно в 10 в 6 степени раз, а плотность - в 10 в 20 степени раз. Колоссальные изменения всех характеристик формирующейся звезды составляют главную трудность теоретического рассмотрения ее эволюции. На стадии подобных изменений исходный объект уже не облако, но еще и не звезда. Поэтому его называют протозвездой.
Скачать реферат