Na co se skládají hvězdy na obloze? Typy hvězd, jejich vlastnosti

S pouhým okem na obloze v noci bez měsíce a daleko od města můžete vidět obrovské množství hvězd. Pomocí dalekohledu můžete pozorovat ještě více svítidel. Profesionální vybavení umožňuje určit jejich barvu a velikost, stejně jako světelnost. Otázka "co tvoří hvězdy?" Po dlouhou dobu v historii astronomie zůstala jedna z nejkontroverznějších. Bylo však vyřešeno. Dnes vědci vědí, Z čeho je Slunce

Metoda

Astronomové se naučil určit složení hvězd pouze v polovině 19. století. Tehdy se objevila spektrální analýza v arzenálu vesmírných vědců. Metoda je založena na vlastnostech atomů různých prvků, které emitují a absorbují světlo při striktně definovaných rezonančních frekvencích. Proto spektrum ukazuje tmavé a světlé pásy umístěné na zemi, charakteristické pro danou látku.

Různé zdroje světla lze odlišit od vzorku absorpce a radiačních linií. Spektrální analýza Úspěšně byla použita k určení složení hvězd. Jeho údaje pomáhají vědcům pochopit mnoho procesů, které se odehrávají uvnitř svítidel a jsou nepřístupné pro přímé pozorování.

Co obsahuje hvězda na obloze?

Slunce a další svítidla představují obrovské koule s horkým plynem. Hvězdy sestávají převážně z vodíku a helia (73 a 25%). Přesto asi 2% látky spadá na těžší prvky: uhlík, kyslík, kovy a tak dále. Obecně platí, že dnešní známé planety a hvězdy se skládají ze stejného materiálu jako celý vesmír, ale rozdíly v koncentraci jednotlivých látek, množství objektů a vnitřních procesů dávají vznik rozmanitosti stávajících kosmických těles.

V případě svítidel jsou hlavními kritérii pro rozdíly mezi jejich typy hmotnost a ty velmi 2% prvků, které jsou těžší než hélium. Relativní koncentrace tohoto druhu se v astronomii nazývá metallicita. Veličina tohoto parametru pomáhá určit věk hvězdy a její budoucnost.

Vnitřní struktura

"Plnění" hvězd se nerozptyluje kolem Galaxie díky silám gravitační komprese. Přispívají také k distribuci prvků ve vnitřní struktuře svítidel určitým způsobem. Ve středu, ke jádru, všechny kovy spěchají (v astronomii, libovolný prvek těžší než hélium). Hvězda je tvořena oblakem prachu a plynů. Je-li v něm pouze hélium a vodík, jádro tvoří jádro a druhé je skořápka. V okamžiku, kdy hmotnost dosáhne kritické úrovně, termonukleární reakce a hvězda svítí.

Tři generace hvězd

Jádra, skládající se výlučně z helia, měly prvotřídní světelné zdroje (nazývané také hvězdy populace III). Byly tvořeny nějaký čas po Velkém třesku a byly charakterizovány působivými rozměry, srovnatelnými s parametry moderních galaxií. Během syntézy se z hélia postupně vytvářejí další prvky (kovy) ve střevech. Takové hvězdy skončily životy tím, že explodovaly do supernovy. Prvky, které jsou v nich syntetizovány, se staly stavebními materiály pro následující svítidla. Pro hvězdy druhé generace (populace II) je charakteristická nízká metaličnost. Nejmladší ze známých svítidel dnes patří do třetí generace. Ve svém čísle je Slunce. Zvláštností těchto svítidel je vyšší index kovů oproti předchůdcům. Mladší hvězdy nebyly vědci objeveny, ale lze s jistotou tvrdit, že budou charakterizovány ještě větší velikostí tohoto parametru.

Definující parametr

To, co hrají hvězdy, ovlivňuje délku jejich života. Kovy, které sestupují do jádra, ovlivňují termonukleární reakci. Čím víc, tím dřív se hvězda rozsvítí a čím menší je její jádro. Důsledkem této skutečnosti je nižší množství energie vyzařované takovým svítidlem za jednotku času. Výsledkem je, že takové hvězdy žijí mnohem déle. Jejich zásoby paliva stačí mnoho miliard let. Například podle vědců je Slunce nyní uprostřed jeho životního cyklu. Již existuje asi 5 miliard let a totéž je ještě před námi.

Slunce podle teorie bylo tvořeno plynovým prachem obklopeným kovy. To se odkazuje na hvězdy třetí generace, nebo, jak se jim říká, populace I. kovy v jeho jádru kromě pomalejší hoření poskytuje rovnoměrné teplo, který byl jednou z podmínek pro vznik života na naší planetě.

Evoluce hvězd

Složení hvězd je nestabilní. Uvidíme, z čeho hvězdy sestávají v různých fázích jejich vývoje. Ale nejdříve si vzpomeňte, jaké stupně prochází světlo od okamžiku vzhledu až do konce životního cyklu.

Na začátku evoluce jsou hvězdy umístěny na hlavní sekvenci diagramu Hertzsprung-Russell. V tomto okamžiku je hlavním palivem jádro vodík, ze kterého čtyři atomy tvoří jeden atom helia. Hvězda tráví většinu svého života v tomto stavu. Dalším vývojovým stupněm je červený gigant. Jeho rozměry jsou mnohem větší než původní a povrchová teplota je naopak nižší. Hvězdy jako Slunce končí svůj život v příštím stupni - stávají se bílými trpaslíky. Masivnější svítidla se změní na neutronové hvězdy nebo černé díry.

První fáze vývoje

Termonukleární procesy v interiéru způsobují přechod hvězdy z jednoho stupně do druhého. Spalování vodíku vede ke zvýšení množství hélia, a tím i velikosti jádra a reakční oblasti. Výsledkem je zvýšení teploty hvězdy. Reakce začíná zahrnovat vodík, který se do něj dříve neúčastnil. Dochází k narušení rovnováhy mezi pláštěm a jádrem. V důsledku toho se první začíná rozšiřovat a druhý - zúžit. Současně teplota silně stoupá, což vyvolává spalování hélia. Z něj jsou tvořeny těžší prvky: uhlík a kyslík. Hvězda sestoupí z hlavní sekvence a změní se na červeného obra.

Další část cyklu

Červený obr je objekt s silně nafouknutým pláštěm. Když Slunce dosáhne této fáze, zabírá celý prostor až na oběžnou dráhu Země. Samozřejmě, nemůžeme v takových podmínkách mluvit o životě naší planety. V hlubinách červeného obra jsou syntetizovány uhlík a kyslík. V tomto případě svítidlo pravidelně ztrácí hmotnost v důsledku hvězdného větru a konstantní pulzace.

Další události se liší u objektů střední a velké hmotnosti. Pulsace hvězd prvního typu vedou k tomu, že jejich vnější pláště jsou vyhozené a tvoří planetární mlhovina. Palivo končí v jádře, ochladí a změní se na bílého trpaslíka.

Vývoj supermasivních světel

Vodík, hélium, uhlík a kyslík nejsou všechny, které vytvářejí hvězdy s obrovskými masami v poslední fázi vývoje. Ve stádiu červeného obra jsou jádra takových svítidel komprimována obrovskou silou. V podmínkách stále rostoucí teploty začíná spalování uhlíku a pak jeho produkty. Kyslík, křemík a železo se postupně tvoří. Dále, syntéza prvků už neplatí, neboť tvorba těžších jader ze železa s uvolněním energie je nemožná. Když masa jádra dosáhne určité hodnoty, zhroutí se. Supernova se rozsvítí na obloze. Další osudu objektu opět závisí na jeho hmotnosti. Na místě hvězdy se může vytvořit neutronová hvězda nebo černá díra.

Po výbuchu supernovy se syntetizované prvky rozptylují v okolním prostoru. Z toho je docela možné, že po chvíli se vytvoří nová hvězda.

Příklady

Zvláštní pocit vzniká, když se ukáže nejen poznávat známé oblohy na obloze, ale také připomínat, do jaké třídy patří, od čeho se skládají. Uvidíme, ze kterých hvězd se skládá Big Dipper. V asterizi pánve je sedm světel. Nejjasnější z nich jsou Aliot a Dubche. Druhá hvězda je systém tří složek. V jednom z nich začalo spalování hélia. Ostatní dva, jako Aliot, jsou umístěny na hlavní sekvenci. Stejná část schématu Hertzsprung-Russell zahrnuje Fekdu a Benetasch, kteří tvoří také kbelík.

Nejjasnější hvězda noční oblohy, Sirius, se skládá ze dvou složek. Jeden z nich odkazuje na hlavní sekvenci, druhý na bílý trpaslík. Na větvi červených gigantů se nachází Pollux (Alpha Gemini) a Arcturus (Alpha Volopas).

Ze kterých svítidel tvoří každá galaxie? Kolik hvězd tvoří vesmír? Je obtížné odpovědět přesně na tyto otázky. Několik stovek miliard světelných zdrojů je soustředěno pouze v Mléčné dráze. Mnoho z nich již zasáhlo dalekohledy a objevují se nové. Skutečnost, že plyny jsou tvořeny hvězdami, je také všeobecně známa, nicméně nové světelné zdroje často neodpovídají zavedené myšlence. Vesmír ukrývá mnoho tajemství a mnohé objekty a jejich vlastnosti čekají na své objevitele.