Fizična narava zvezd. Rojstvo zvezde

Vesolje - zvezde in planete, galaksije in meglice - velik skrivnostni svet, ki ga ljudje že od nekdaj razumejo. Prvič, astrologija in nato astronomija sta želela vedeti zakone življenja na svojih velikih razsežnostih. Danes lahko varno rečemo, da vemo veliko, a impresiven del procesov in pojavov ima samo domnevno razlago. Fizična narava zvezd je ena od pogosto obravnavanih problemov v astronomiji. Danes je na splośno slika jasna, vendar pa obstajajo vrzeli v znanju o nebesnih telesih.

Nešteto številk

Vsaka zvezda je plinska kroglica, ki neprestano oddaja svetlobo. Sile gravitacije in notranji tlak preprečujejo uničenje. Fizična narava zvezd je takšna, da v njenih črevesih nenehno teče termonuklearne reakcije. Prenehajo le na določenih stopnjah razvoja svetilke, kot bo razloženo v nadaljevanju.

Z dobrimi vremenskimi razmerami in brez umetne svetlobe na nebu si lahko ogledate do 3000 tisoč zvezd na vsaki polobli. Vendar je to le majhen del količine, ki zapolnjuje vesolje. Najbližja zvezda nam je Sonce. Znanstveniki, ki preučujejo svoje vedenje, veliko naučijo o svetilkah na splošno. Najbližja zvezda zunaj sončnega sistema je Proxima Centauri. Od nas je ločen za približno 4,2 svetlobnih let.

Parametri

Znanost o zvezdah danes dovolj, da bi razumeli, kako temeljne značilnosti vplivajo na njihov razvoj. Najpomembnejši parametri za vsako svetlobo so masa in sestava. Določajo trajanje obstoja, značilnosti prehoda različnih stopenj in vse druge značilnosti, na primer, spekter, velikost, sijaj. Vendar zaradi velike razdalje, ki nas ločuje od vseh zvezd, razen Sonca, ni vedno mogoče dobiti natančnih podatkov o njih.

Teža

V sodobnih pogojih so lahko bolj ali manj natančni podatki o masi zvezd doseženi le, če so partnerji binarnega sistema. Vendar taki izračuni dajejo dovolj veliko napako, in sicer od 20 do 60%. Za preostale zvezde se masa izračuna posredno. Izhaja iz različnih znanih razmerij (na primer, množična svetilnost).

Fizična narava zvezd s spremembo tega parametra ostaja enaka, vendar mnogi procesi začnejo teči v nekoliko drugačni ravnini. Masa neposredno vpliva na toplotno in mehansko ravnovesje celote kozmično telo. Čim večji je, večji je tlak in temperatura plina v središču zvezde, pa tudi količina proizvedene termonuklearne energije. Da bi ohranili toplotno ravnovesje, bi morala svetilka izmeriti toliko, kolikor je nastala v notranjosti. Za to se spremeni premer zvezde. Podobne spremembe se nadaljujejo, dokler se ne določita obe vrsti ravnovesja.

Kemična sestava

Osnova zvezde je vodik in helij. Poleg tega sestava v drugačnem razmerju vključuje več težkih elementov. "Celoten nabor" označuje starost in generacijo svetilke, označuje nekatere druge lastnosti.

Odstotek težjih elementov je zelo majhen, vendar vplivajo na stopnjo fuzije. Njegova upočasnitev in pospešek vplivata na svetlost, barvo in pričakovana življenjska doba svetilke. Poznavanje kemične sestave zvezde olajša določitev časa nastanka.

Rojstvo zvezde

Postopek tvorbe zvezd ni dovolj raziskan. Temeljito razumevanje slike ovirajo velike razdalje in nezmožnost neposrednega opazovanja. Vendar pa danes obstaja splošno sprejet koncept, ki opisuje rojstvo zvezd. Na kratko, na tem mestu.

Očitno so svetilke oblikovane iz medzvezdnega plina, stisnjenega z delovanjem lastne teže. Istočasno se energija gravitacije pretvori v toploto - raste temperatura oblikovanega globula. Ta proces je zaključen, ko jedro ogrejemo na več milijonov Kelvinov in sprožimo nastanek elementov, ki so težji od vodika (nukleosinteza). Takšna zvezda ostaja precej dolga čas, ki se naslanja na glavno zaporedje diagrama Hertzsprung-Russell.

Rdeči velikan

Naslednja stopnja evolucije se začne po izčrpanju celotnega goriva. Vse vodik v središču zvezde se spremeni v helij in se nadaljuje v zunanjih lupinah zvezde. Kozmično telo se začne spremeniti. Njegova svetilnost se povečuje, zunanji sloji se razširijo, medtem ko so notranje plasti stisnjene, svetlost se začasno zmanjšuje, površinska temperatura pada. Zvezda se spusti iz glavnega zaporedja in postane rdeči velikan. V tem stanju svetilka porabi veliko manj časa v življenju kot v prejšnji fazi.

Nepovratne spremembe

Kmalu (po standardih vesolja) se jedro spet začne z naročilom, ki ne more vzdržati lastne teže. Naraščajoča temperatura tako spodbuja začetek sinteze helija iz težjih elementov. Na takšnem gorivu lahko zvezda preživi tudi dovolj dolgo. Nadaljnji dogodki so odvisni od začetnih parametrov svetilke. Massive zvezde potekajo skozi več stopenj, ko je ogljik (nastal iz helija) najprej delujoč kot gorivo, nato pa silicij (nastal iz ogljika). Kot posledica obdelave slednjega se tvori železo. V tem času prihaja končna faza življenja zvezde, ko jo lahko pretvorimo v nevtron. Vendar pa večina svetilk po izčrpanju vsega vodika v rdečem velikanu postane bela palčka.

Ni tako novo

Treba je opozoriti, da ne vsaka svetla zvezda, ki nenadoma plameni na nebu, je "novorojenček". Praviloma je to tako imenovana spremenljivka - svetilka, katere svetloba se spreminja s časom. Objekti, označeni v astronomiji kot "nova zvezda", se prav tako ne nanašajo na telesa, ki so se pravkar pojavila. Nanašajo se na kataklizmične spremenljivke, ki močno spremenijo svojo svetlost. Vendar pa so supernove v tem znatno presegli: amplituda sprememb v njih je lahko do 9 vrednosti. Vendar sta oba tipa svetilk tema za posamezne članke.

Fizična narava zvezd je v veliki meri razumljiva danes, čeprav ni nobenega zagotovila, da novi podatki ne bodo oporekali uveljavljenim teorijam. Sprejete hipoteze in ideje prevladujejo v znanosti le, dokler ne razložijo opazovanih pojavov. Vsaka nova zvezda, odkrita na širinah vesolja, razkriva nerešene težave astronomija. Obstoječe razumevanje kozmičnih procesov je daleč ni popolna, v njem obstajajo precej velike vrzeli, ki se nanašajo, na primer, na nastanek črnih lukenj, supernov in tako naprej. Vendar pa ne glede na stanje teorije nebesna telesa še naprej nas prosijo ponoči. V bistvu svetla zvezda ne bo prenehala biti lepa, če v celoti razumemo njeno naravo. Ali pa, nasprotno, ustavimo vse študije.