что представляют собой глобулы и слоновые хоботы

ЧИТАТЬ КНИГУ ОНЛАЙН: Курс общей астрономии

НАСТРОЙКИ.

СОДЕРЖАНИЕ.

СОДЕРЖАНИЕ

Курс общей астрономии

Курс общей астрономии

ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮ

§ 1§ 1. Предмет и задачи астрономии

§ 2. Подразделение астрономии

На основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела астрономии решают ее третью задачу.

Курс общей астрономии содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных различными разделами астрономии.

§ 3. Возникновение и основные этапы развития астрономии

Астрономия является одной из древнейших наук. Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы

Источник

Что представляют собой глобулы и слоновые хоботы

§ 175. Пространственное распределение галактик

Обычно галактики встречаются небольшими группами, содержащими по десятку членов, часто объединяющимися в обширные скопления сотен и тысяч галактик. Наша Галактика входит в состав так называемой Местной группы, включающей в себя три гигантские спиральные галактики (наша Галактика, туманность Андромеды и туманность в созвездии Треугольника), а также более 15 карликовых эллиптических и неправильных галактик, крупнейшими из которых являются Магеллановы Облака. В среднем размеры скоплений галактик составляют около 3 Мпс. В отдельных случаях диаметр их может превышать 10-20 Мпс. Они делятся на рассеянные (неправильные) и сферические (правильные) скопления. Рассеянные скопления не обладают правильной формой и имеют нерезкие очертания. Галактики в них весьма слабо концентрируются к центру. Примером гигантского рассеянного скопления может служить ближайшее к нам скопление галактик в созвездии Девы (рис. 241). На небе оно занимает примерно 120 кв. градусов и содержит несколько тысяч преимущественно спиральных галактик. Расстояние до центра этого скопления составляет около 11 Мпс. Сферические скопления галактик более компактны, чем рассеянные, и обладают сферической симметрией. Их члены заметно концентрируются к центру. Примером сферического скопления является скопление галактик в созвездии Волос Вероники, содержащее очень много эллиптических и линзообразных галактик (рис. 242). Его диаметр составляет почти 12 градусов. В нем содержатся около 30 000 галактик ярче 19 фотографической звездной величины. Расстояние до центра скопления составляет около 70 Мпс.

§ 176. Космогонические проблемы

§ 177. Происхождение и эволюция звезд

Рис. 243. Часть туманности NGC 6611 со «слоновым хоботом» и глобулами.

Источник

Происхождение и развитие галактик и звезд

Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Апреля 2012 в 19:54, реферат

Краткое описание

Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции горячей Вселенной. По-видимому, более 15 млрд. лет назад в первичном веществе благодаря гравитационной неустойчивости началось обособление протоскоплений с характерными массами порядка 1016М Солнца. В протоскоплениях в ходе разнообразных динамических процессов происходило выделение групп протогалактик. Дальнейшая эволюция протогалактик определялась их собственным гравитационным полем и гравитацией протоскопления.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Происхождение и развитие галактик и звёзд. 3
2. Строение и эволюция Вселенной. 7
3. Происхождение звезд. 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 19

Файлы: 1 файл

реферат по ксе.docx

Карликовой эллиптической галактики Стрельца нет в списке, потому что она не различима в небе как отдельная галактика.

3. 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).

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 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 тяготения. Это явление называется гравитационной конденсацией. Величина критической массы зависит от плотности, температуры и среднего молекулярного веса.

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».

Очень многое в процессе звездообразования остается не ясным. Не все исследователи соглашаются, например, с тем, что звезды образуются из диффузной межзвездной материи.

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.

Сначала «выгорает» дейтерий, а затем литий, бериллий и бор. Сжатие в результате выделения дополнительной энергии замедляется, но не прекращается совсем, так как эти элементы быстро оказываются 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. 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.

Многие наблюдаемые звезды являются сравнительно молодыми объектами, а некоторые из них возникли тогда, когда на Земле уже был человек.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В далекой древности люди замечали на ночном небе протянувшуюся через весь небосвод бледную светящуюся полосу, которую назвали Млечным Путем. Потом, много позже, благодаря наблюдениям Галилея, стало известно, что Млечный Путь – это множество далеких и потому неярких звезд. Они и сливаются в одно тусклое свечение. Тогда возникла гипотеза о том, что Солнце, все видимые звезды, в том числе и звезды Млечного Пути, принадлежат к одной огромной системе. Такую систему назвали Галактикой.

Очень долгими были споры о происхождении Галактики: ее размерах, массе, структуре размещения звезд. Только относительно недавно, в двадцатом веке, всевозможные исследования позволили человеку судить обо всем этом. Во многом помогло нам то обстоятельство, что наша Галактика не одинока.

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.

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. Звёзды часто называют главными телами Вселенной, поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе.

Источник

Происхождение звезд

Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2012 в 16:09, контрольная работа

Краткое описание

Как и все тела в природе, звёзды не остаются неизменными, они рождаются, эволюционируют, и, наконец «умирают». Чтобы проследить жизненный путь звёзд и понять, как они стареют, необходимо знать, как они возникают. В прошлом это представлялось большой загадкой; современные астрономы уже могут с большой уверенностью подробно описать пути, ведущие к появлению ярких звёзд на нашем ночном небосводе.

Файлы: 1 файл

КСЕ.doc

Введение

Как и все тела в природе, звёзды не остаются неизменными, они рождаются, эволюционируют, и, наконец «умирают». Чтобы проследить жизненный путь звёзд и понять, как они стареют, необходимо знать, как они возникают. В прошлом это представлялось большой загадкой; современные астрономы уже могут с большой уверенностью подробно описать пути, ведущие к появлению ярких звёзд на нашем ночном небосводе.

Образование звезд имеет следующие этапы:

1. На первом этапе существования газопылевое облако, в котором частички газа и пыли начинают притягиваться друг к другу.

2. В процессе этого притяжения облако начинает разогреваться.

3. При достижении температуры в ядре звезды в 10млн градусов Цельсия начинается термоядерная реакция. Водород превращается в гелий, что сопровождается излучением во всех частях спектра. Благодаря этому излучению звезда становится звездой, т.е. видимым космическим объектом. После начала термоядерной реакции звезда проходит следующие этапы существования:

— нормальные или желтые звезды. Находятся на этапе выгорания водорода. В нормальных звездах по мере выгорания водорода формируется гелиевое ядро, которое отделено от водородной оболочки зоной конвенции и излучения. Выгорание водорода также сопровождается потерей массы звезды, а следовательно, уменьшением силы гравитации, стягивающей вещество звезды к центру. Когда сила излучения превышает силу гравитации, происходит расслоение гелиевого ядра и водородной оболочки, начинающей удаляться от ядра. Звезда переходит в состояния сверхгиганта или красного гиганта;

— в течение второго этапа (красный гигант) гелиевое ядро звезды сжимается, а размеры звезды значительно увеличиваются за счет того, что водородная оболочка удаляется от ядра. Масса красного гиганта начинает сокращаться не только из-за горения водорода, но из-за потерь вещества на внешней оболочке звезды. Когда внешний слой истощается, он рассеивается в космическом пространстве, и от звезды остается только горячее гелиевое ядро. Звезда переходит на этап существования в виде белого карлика;

— гравитационное сжатие ядра продолжается на этапе белого карлика. Первоначально поверхность белого карлика имеет очень большую температуру (до десятков тысяч градусов), но затем быстро остывает. Диаметр белого карлика составляет лишь 5-10тыс. км., т.е. сравним с диаметром Земли.

— на четвертом этапе продолжается сжатие ядра и ускорение вращения вокруг своей оси приводит к его уплотнению и схлопыванию атомов. Электроны соединяются с протонами и образуют нейтроны. Белый карлик превращается в нейтронную звезду. Размер такой звезды составляет лишь несколько десятков километров, скорость вращения вокруг оси – несколько сотен оборотов в минуту. Колоссальная плотность нейтронной звезды приводит к такому искривлению пространства вокруг нее, что вещество звезды стремится к сжатию в точку. Нейтронная звезда превращается в черную дыру;

Скорость прохождения звездой перечисленных этапов существования зависит от ее размеров. Большие звезда проходят все перечисленные этапы быстрее.

В настоящее время все звезды, находящиеся на первом этапе существования (нормальные звезды), разделены на семь классов по массе, температуре и цвету.

Первый класс представляют голубые гиганты – очень большие (в 50-60 раз массивнее солнца), очень яркие и очень горячие звезды (температура поверхности около 35 тыс. градусов).

Второй класс – бело-голубые звезды с температурой поверхности около 20 тыс. градусов.

Третий класс – белые звезды с температурой около 10 тыс. градусов.

Четвертый класс – желто-белые звезды с температурой около 7500 градусов.

Пятый класс – желтые звезды (в этот класс входит солнце) с температурой около 6000 градусов.

Шестой класс составляют оранжевые звезды с температурой 4700 градусов.

Седьмой класс – красные карлики с температурой 3000 градусов.

Все перечисленные классы звезд образуют Главную последовательность, т.е. распределение звезд в порядке уменьшения их температуры и яркости.

Помимо стабильных звезд существуют звезды в нестабильном периоде развития. К ним относятся цефеиды и мириды. Яркость данного типа звезд меняется от 1 до 100 дней (цефеиды) и от нескольких месяцев до 2 лет (мириды). Колебания яркости могут быть связаны с выбросами и поглощениями газа, периодическим расширением и сжатием.

Теория эволюции звезд пробуждает интерес в связи с отсутствием в официальных изданиях причин, вызывающих те или иные процессы в ходе эволюции К таким беспричинным процессам можно отнести сжатие в звезду газопылевого облака (первоначальный коллапс), постоянное сжатие звезды во времени до состояния белого карлика и нейтронной звезды, электронизация и нейтронизация вещества, спонтанное сжатие (гравитационный коллапс) в черную дыру, судьба черной дыры. Для поиска ответа на эти вопросы надо кратко изложить действующую теорию эволюции звезд с попутным изложением возможных причин происходящих процессов.

Нельзя исключить влияния на уплотнение облака и такой причины, как эффект сепарации: легкие атомы водорода в результате вращения галактики

Устремляются к ее центру, повышая плотность облака. Кроме того водород, имея температуру плавления минус 259.1 градуса Цельсия и кипения минус 252.6 градуса Цельсия может находиться в состоянии, подобном пару. Атомы, имея в этом состоянии минимальную энергию, находясь в невесомости, могут группироваться в облака подобно тому, как группируется в облака водяной пар в атмосфере Земли. Эти облака могут служить собирателями галактической пыли

Если возраст Вселенной, а следовательно и галактик, оценивается наукой в 20 миллиардов лет, а продолжительность жизни звезд в пределах 8-12 миллиардов лет, то можно подсчитать количество в галактике молодых и старых звезд. Полагая, что звезды, образовавшиеся за первые 10 миллиардов лет после «большого взрыва» уже ушли в небытие, тогда половина из здравствующих звезд, возникших а последующие 5 миллиардов лет, будут старыми, а в самые последние 5 миллиардов лет, будут молодыми.

Получили фифти-фифти. Этот вывод не согласуется с наблюдаемыми данными о наличии в галактике всего 3-10% карликовых, то есть, старых звезд, что ставит под сомнение достоверность взрывной модели Вселенной и более согласуется с бесконечной в пространстве и во времени Вселенной.

Остается неясным вопрос: почему водородный цикл, представляющий собой спонтанную ядерную реакцию, длится многие миллиарды лет? Ответы напрашиваются такие.

В центре масс звезды давление и температура вопреки научным представлениям не максимальны, а минимальны, поскольку все возможные силы, действующие там на единицу массы, уравновешивают друг друга. Вокруг центра масс в плоскости экватора образуется холодная и, возможно пустая дискообразная полость, поэтому ядерные реакции протекают не по всему объему звезды, а в некоторой, удаленной от центра кольцеобразной сфере внутри звезды. Это предположение подтверждает тот факт, что измеренный испускаемый солнцем поток нейтрино почти на порядок меньше расчетного. В этой сфере происходит постоянный двунаправленный процесс синтеза ядер из протонов и их распада на протоны с выделением электронов, позитронов, фотонов, нейтрино, при этом наиболее легко соединяются протоны с электронами с образованием атомов водорода.

Звезда представляет своего рода огромный котел, порождающий и сжигающий водород, Масса звезды теряется не столько за счет горения водорода, сколько за счет электромагнитного излучения и звездного ветра, уносящего протоны, нейтроны, электроны и другие частицы.. Однако равновесие звезды сохраняется, поскольку действуют законы Гука и Ньютона. По-видимому параллельно или с какого-то этапа равновесного состояния звезды осуществляется нуклеосинтез.

Надо также учитывать при этом и то обстоятельство, что если в этот период эволюции изменяются механические и физико-химические свойства вещества, то будут изменяться и все физические законы, в том числе упомянутые законы Гука и Ньютона, а также продолжительность жизни атомов и всех микрочастиц.

5.Есть ли двойные звезды? Думается, что бывают, но редко. Система из двойных звезд, как уже отмечалось ранее, возможна, если масса центральной звезды намного больше массы звезды-спутника. Редки они потому, что недолговечны, поскольку звезда-спутник всегда либо приближается к центральной звезде, либо отдаляется от нее. Если же массы обеих звезд близки, то обе они, не имея общего стабильного центра масс, разлетятся в силу своей инерции, или сольются в нежном объятии, создав красивое багряное облачко на небеси. Анализ системы Земля-Луна, единственной системы, в которой массы входящих объектов не шибко намного отличаются друг от друга, хорошо подтверждают вышесказанное.

Можно было бы рассмотреть случай двойной звезды с центральной массивной черной дырой, и карликовой звездой-спутником, тогда было бы можно обнаружить эту двойную звезду за определенное не столь продолжительное время по характеру траектории звезды-спутника. Но пока черные дыры не обнаружены, есть лишь ненадежное косвенное доказательство по обнаруженной звезде с хвостом, который якобы является следствием втягивания в себя черной дырой части звездного вещества звезды-спутника.

Простейшие рассуждения исключают такую возможность. Поле тяготения звезды, черная она или белая, зависит только от ее массы, а поскольку расстояния между звездами намного больше их размеров, в том числе первоначальных размеров черной дыры, постольку воровство массы звезды-спутника исключается, Гравитационного коллапса не может быть еще и потому, что спонтанное сжатие неизбежно приведет и к спонтанному ускорению вращения звезды, что привело бы к ее разрушению.

Мы сегодня не знаем, как ведет себя на стадии усталости звездное вещество и какие законы в этот период действуют. Ясно одно: если звезда рождается, то она и умирает, исчезая из поля наших ощущений.

Газопылевая среда в галактике не может образовываться и пополняться только из остатков взрывающихся и исчезающих звезд. Такое представление приводит к выводу о постоянной потере галактикой своей массы, а это значит, что сама галактика не находится в равновесном состоянии, а также убывает плотность Вселенной. Более вероятным является представление, что галактики и Вселенная находятся в состоянии динамического равновесия и живут по закону: «где, когда, чего и сколько убыло (прибыло), там, или в другом месте, в то же, или в другое время, столько же, того же

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 тяготения. Это явление называется гравитационной конденсацией. Величина критической массы зависит от плотности, температуры и среднего молекулярного веса. 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.

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. Мы будем придерживаться в дальнейшем более общепринятой гипотезы образования звезд из межзвездной диффузной среды.

Список используемой литературы

1. М. К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. Концепции современного естествознания. Учебник. М., 2005

2. А.Ю. Скопин. Концепции современного естествознания. Учебник. М., 2003

3. Н.Д. Ериашвили. Концепции современного естествознания. Учебник, 3-е издание. М., 2006

5. Я.Б. Зельдович, И.Д. Новиков. Теория тяготения и эволюция звезд. М., 1971

Источник

Происхождение и эволюция звезд.

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 тяготения. Это явление называется гравитационной конденсацией.

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.

Сначала «выгорает» дейтерий, а затем литий, бериллий и бор. Сжатие в результате выделения дополнительной энергии замедляется, но не прекращается совсем, так как эти элементы быстро оказываются израсходованными. Когда температура повышается еще больше, начинают действовать протонные реакции (для звезд с массой, меньшей 1,5 M¤) 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 звезд 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. 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. Такие звезды еще не пришли в состояние равновесия, и этим, вероятно, объясняется типичный для них неправильный характер изменения блеска. Эти звезды связаны с пылевыми туманностями, которые являются остатками первоначальных скоплений диффузной материи.

В результате термоядерных реакций, протекающих в недрах звезды, происходит постепенная переработка водорода в гелий, или, как говорят, «выгорание» водорода. Время пребывания на главной последовательности зависит от скорости термоядерных реакций, а скорость реакций от температуры. Чем больше масса звезды, тем выше должна быть температура в ее недрах, чтобы газовое давление могло уравновесить вес вышележащих слоев. Поэтому ядерные реакции в более массивных звездах идут быстрее и время пребывания на главной последовательности для них меньше, так как быстрее расходуется энергия.

Звезды В0 остаются на главной последовательности менее 107 лет, в то время как для Солнца и звезд более поздних спектральных классов период пребывания на главной последовательности превышает 1010 лет.

Когда весь водород в ядре звезды превратится в гелий, вторая стадия эволюции (стадия главной последовательности) заканчивается. Реакции превращения водорода в гелий продолжают идти только на внешней границе ядра. Расчеты показывают, что при этом ядро сжимается, плотность и температура в центральной части звезды возрастают, увеличивается светимость и радиус звезды. Звезда сходит с главной последовательности и становится красным гигантом, вступая в третью стадию эволюции.

У шаровых и старых рассеянных скоплений хорошо представлена ветвь красных гигантов. Это означает, что большинство наблюдаемых звезд этих скоплений находится в третьей стадии эволюции.

Ветвь красных гигантов для звезд рассеянных скоплений идет ниже, чем для звезд шаровых скоплений, а главная последовательность, наоборот, выше. Теоретически это можно объяснить более низким содержанием тяжелых элементов в звездах шаровых скоплений. И действительно, наблюдения показывают, что в звездах сферической подсистемы, к которой принадлежат шаровые скопления, относительное обилие тяжелых элементов меньше, чем в звездах плоской подсистемы. Таким образом, наблюдения удовлетворительно согласуются с теоретическими представлениями об эволюции звезд и подтверждают их. Тем самым получает наблюдательную проверку и теория внутреннего строения звезд, на которой эти представления основаны.

При медленном истечении вещества из красных гигантов, по-видимому, образуются планетарные туманности. Когда протяженная оболочка гиганта рассеется, остается только ее центральное ядро, полностью лишенное водорода. В случае звезд с массой, не превосходящей солнечную в 2-3 раза, вещество ядра находится в вырожденном состоянии, так же как и вещество белых карликов. Поэтому кажется очень вероятным, что белые карлики и являются четвертым и последним этапом эволюции таких звезд, следующим за стадией красного гиганта. И в самом деле, в старых звездных скоплениях имеется некоторое количество белых карликов, а в молодых они отсутствуют. В белых карликах, как мы знаем, ядерные реакции не идут. Белые карлики светят за счет запаса тепловой энергии, накопленной в прошлом, и постепенно остывают, превращаясь в ненаблюдаемых «черных» карликов.

Из наблюдений диффузных туманностей следует, что отдельные сгустки вещества движутся в них друг относительно друга со скоростями порядка 1 км/сек. Поэтому первичная туманность, из которой образуется звезда всегда должна иметь некоторый начальный момент количества движения. Расчет показывает, что если бы этот момент количества движения сохранялся, то звезды не могли бы образоваться, так как туманность, сжимаясь, увеличивала бы скорость вращения и разорвалась бы задолго до этого. Очевидно, что момент количества движения должен каким-то образом удаляться из туманности. Конденсирующаяся туманность связана с окружающей менее плотной средой магнитным полем, и так как межзвездная материя «приклеена» к магнитным силовым линиям, то вращение конденсирующейся туманности передается окружающей среде и туманность теряет момент количества движения. Подробное рассмотрение этого процесса показывает, что передача момента количества движения прекращается, когда плотность протозвезды становится достаточно высокой, и окончательно сконденсировавшаяся звезда должна иметь экваториальную скорость в несколько сотен километров в секунду, независимо от ее массы.

Для горячих звезд наблюдения дают как раз такую скорость вращения. У холодных же звезд скорость вращения гораздо меньше. Так, в Солнечной системе 98% момента количества движения принадлежит планетам и только 2% Солнцу. Солнце вращалось бы с экваториальной скоростью около 100 км/сек, если бы ему принадлежал весь момент количества движения Солнечной системы. Естественно возникает мысль, что медленное вращение холодных звезд может быть объяснено наличием у них планетных систем, аналогичных Солнечной системе. Если это так, то число планетных систем в Галактике очень велико.

В заключение хочу привести таблицу, дающую вычисленную продолжительность гравитационного сжатия и пребывания на главной последовательности для звезд разных спектральных классов.

1. Бабушкин А. Н. Современные концепции естествознания, 2000 г.

2. Шкловский И. С. Вселенная. Жизнь. Разум., 1987 г.

Источник