Fyzická povaha hvězd. Narození hvězdy

Prostor - hvězdy a planety, galaxie a mlhoviny - obrovský tajemný svět, který lidé od dávných dob chápou. Za prvé, astrologie a pak astronomie se snažily poznat zákony života na jeho obrovských rozsahoch. Dnes můžeme bezpečně říci, že víme hodně, ale působivá část procesů a jevů má pouze údajné vysvětlení. Fyzická povaha hvězd je jedním z nejrozšířenějších témat astronomie. Dnes je obrázek obecně jasný, ale existují mezery v našich znalostech o nebeských tělech.

Bezpočet čísel

Jakákoli hvězda je plynová koule, která neustále vyzařuje světlo. Síly gravitace a vnitřní tlak zabraňují jeho zničení. Fyzická povaha hvězd je taková, že ve svých útvarech neustále proudí termonukleární reakce. Zastávají pouze v určitých fázích vývoje svítidla, jak bude popsáno níže.

Při dobrých povětrnostních podmínkách a bez umělého osvětlení na obloze můžete vidět až 3000 tisíc hvězdiček v každé polokouli. Je to však jen malá část množství, které vyplňuje vesmír. Nejbližší hvězda pro nás je Slunce. Při studiu svého chování vědci vědí mnoho o světelných zdrojích obecně. Nejbližší hvězda před sluneční soustavou je Proxima Centauri. Od nás je oddělena přibližně 4,2 světelných let.

Parametry

Věda o hvězdách už dnes ví, že pochopila, jak základní charakteristiky ovlivňují jejich vývoj. Nejdůležitějšími parametry pro jakékoliv světlo jsou hmotnost a složení. Určují trvání existence, charakteristiky průchodu různých stupňů a všechny ostatní charakteristiky, například spektrum, velikost, lesk. Avšak kvůli obrovské vzdálenosti, která nás odděluje od všech hvězd kromě Slunce, není vždy možné získat přesné údaje o nich.

Hmotnost

V moderních podmínkách lze získávat více či méně přesné údaje o hmotnosti hvězd, pouze pokud jsou partnery binárního systému. Tyto výpočty však poskytují dostatečně vysokou chybu, od 20 do 60%. U zbývajících hvězd se hmota vypočítá nepřímo. Je odvozen z různých známých vztahů (například hmotnost-svítivost).

Fyzická povaha hvězd se změnou tohoto parametru zůstává stejná, ale mnoho procesů začne proudit v poněkud odlišné rovině. Hmotnost přímo ovlivňuje tepelnou a mechanickou rovnováhu celku kosmického těla. Čím je větší, tím vyšší je tlak a teplota plynu ve středu hvězdy, stejně jako množství vyrobené termonukleární energie. Pro udržení tepelné rovnováhy by světlo mělo vyzařovat tolik, kolik bylo vytvořeno ve svém interiéru. Z tohoto důvodu se změní průměr hvězdy. Podobné změny pokračují, dokud nebudou vytvořeny oba typy rovnováhy.

Chemické složení

Základem hvězdy je vodík a hélium. Kromě nich kompozice v jiném poměru obsahuje více těžkých prvků. "Plná sada" označuje věk a generaci svítidla, označuje některé z dalších vlastností.

Procento těžších prvků je extrémně malé, ale ovlivňují rychlost tavby. Jeho zpomalení a zrychlení ovlivňují jas, barvu a průměrná délka života svítidla. Znalost chemického složení hvězdy usnadňuje určení doby jeho vzniku.

Narození hvězdy

Proces tvorby hvězd nebyl dostatečně studován. Důkladné pochopení obrazu brání obrovské vzdálenosti a neschopnost pozorovat přímo. Dnes však existuje obecně přijatý koncept, který popisuje narození hvězdy. Pojďme se na to krátce zabývat.

Zdá se, že svítidla jsou tvořena mezihvězdným plynem, stlačeným působením vlastní gravitace. Zároveň se energie gravitace přemění na teplo - teplota vytvořené globule roste. Tento proces je dokončen, když se jádro zahřeje na několik milionů Kelvinů a spustí se tvorba prvků těžších než vodík (nukleosyntéza). Taková hvězda zůstává poměrně dlouhá doba, uspokojující hlavní sekvenci diagramu Hertzsprung-Russell.

Červený obr

Další fáze vývoje začíná po vyčerpání celého paliva. Celý vodík ve středu hvězdy se změní na hélium a jeho hoření pokračuje ve vnějších obalech hvězdy. Kosmické tělo se začíná měnit. Jeho světelnost se zvětšuje, vnější vrstvy se roztahují, zatímco vnitřní vrstvy jsou stlačeny, jas se dočasně snižuje, povrchová teplota klesá. Hvězda sestupuje z hlavní posloupnosti a stává se červeným obrem. V tomto stavu svítidlo stráví mnohem méně času ve svém životě než v předchozí fázi.

Nevratné změny

Brzy (podle vesmírných standardů) jádro znovu začne kontrastovat, nemůže odolat své vlastní hmotnosti. Stoupající teplota tak stimuluje začátek syntézy helia od těžších prvků. Na takovém palivu může hvězda také přežít dostatečně dlouho. Další události závisejí na počátečních parametrech svítidla. Masivní hvězdy procházejí několika stupni, když uhlík nejdříve (tvořený héliem) začíná působit jako palivo a pak křemík (tvořený z uhlíku). Výsledkem zpracování je železo. Do té doby přichází konečná fáze života hvězdy, kdy se může přeměnit na neutron. Nicméně většina svítidel po vypálení veškerého vodíku v červeném obra se změní na bílé trpaslíky.

Není to tak nové

Je třeba poznamenat, že ne každá jasná hvězda, která na obloze náhle zapaluje, je "novorozenec". Obvykle je to tzv. Proměnná - svítidlo, jehož jas se mění s časem. Objekty označené v astronomii jako "nová hvězda" také neodkazují na těla, která se právě objevila. Jedná se o kataklyzmické proměnné, které výrazně mění jejich jas. Nicméně, supernovy v tomto výrazně předstihují: amplituda změny v nich může být až 9 hodnot. Nicméně oba tyto typy svítidel jsou tématem jednotlivých článků.

Fyzická povaha hvězd je dnes z velké části srozumitelná, i když neexistuje žádná záruka, že nová data nevyvrátí zavedené teorie. Přijaté hypotézy a myšlenky vládnou ve vědě pouze dokud nebudou schopny vysvětlit pozorované jevy. Každá nová hvězda objevená na plochách vesmíru odhalí nevyřešené problémy astronomie. Dosavadní chápání kosmických procesů je daleko ne úplné, tam jsou docela velké mezery, týkající se například vzniku černých děr, supernov a tak dále. Nicméně, bez ohledu na stav teorie, nebeské těla nás nadále potěší v noci. V podstatě jasná hvězda nepřestane být krásná, pokud plně pochopíme její povahu. Nebo naopak zastavíme veškeré studium.