Звёзды главной последовательности - как они образуются

Звёзды главной последовательности: что такое звезда и как они образуются

Звёзды – это гигантские вращающиеся шары горячих газов. Они производят огромное количество энергии, включая тепло и свет, которые они излучают в космосе во время своего сияния. Они сильно различаются по размеру (Бетельгейзе в созвездии Ориона в 800 раз больше Солнца) и по количеству испускаемого ими света. Звёзды бывают разных цветов – в зависимости от того, сколько им лет. Синие звёзды молоды и горячи; красные звёзды старые и крутые. Оранжевые и желтые звёзды (включая Солнце) – молодые, среднего возраста и умеренно горячие.

Область формирующихся звёзд в Большом Магеллановом Облаке Автор: ESA/Hubble [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]
Область формирующихся звёзд в Большом Магеллановом Облаке
Автор: ESA/Hubble [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]

Как образуются звёзды

Звезда рождается, когда облако пыли и газа в космосе, известное как туманность, сжимается под действием силы тяжести, превращаясь в плотную каплю, называемую протозвездой. Ударные волны от взрывающейся звезды в конце ее жизни, поблизости, могут быть ответственны за запуск этого процесса. Протозвезда становится настолько горячей, что начинает производить свою собственную энергию в своем ядре. Вскоре газ и пыль исчезают. Иногда вращающийся диск из газа и пыли окружает вновь формирующуюся звезду, которая в конечном итоге может стать местом рождения новых планет.

Звёзды главной последовательности

Звезда проводит следующие несколько миллиардов лет своей жизни как звезда главной последовательности, как наше Солнце. Она производит огромное количество энергии, когда атомы водорода сливаются вместе, образуя гелий при чрезвычайно высоких температурах в его ядре. Когда водородное топливо начинает истощаться, звезда превращается в красного гиганта. Красный гигант не взрывается. Вместо этого его внешние слои рассыпаются в космос, оставляя планетарную туманность с белым карликом в центре. Он, в свою очередь, исчезает и остывает, чтобы стать черным карликом.

Сверхгиганты и сверхновые

Все звёзды рождаются в туманностях и становятся протозвездами. Очень немногие массивные звёзды становятся сверхгигантами. Бетельгейзе – это пример красного супергиганта, Ригель (также в созвездии Ориона) – синий супергигант. В конце концов, сверхгигант взрывается в результате мощного взрыва, называемого сверхновой. Он заканчивает свои дни черной дырой, областью пространства, настолько плотной, что ничто, даже свет, не может избежать притяжения ее гравитации или нейтронной звезды.

Крабовидная туманность, остатки сверхновой звезды

Туманность Крабовидная туманность Автор: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University) [Public domain]
Туманность Крабовидная туманность
Автор: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University) [Public domain]

Крабовидная туманность – это все, что остается от сверхновой звезды. Она состоит из пыли и газа, медленно дрейфующих в космос. Сверхновая, которая его создала, появилась в 1054 году и была засвидетельствована и записана китайскими астрономами. В центре Крабовидной туманности находится Крабовый Пульсар, нейтронная звезда, длина которой составляет 28–30 километров, раздающая импульсы излучения.

Туманность Конская Голова

Туманность Конская Голова Автор: Ken Crawford [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Туманность Конская Голова
Автор: Ken Crawford [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Туманность – это огромное облако пыли и газа – остатки умирающих звезд. Некоторые из туманностей Галактики приобретают впечатляющие формы, как, например, туманность Конская Голова в Орионе. Туманности предоставляют «сырье», из которого новые звёзды начинают формироваться миллионы лет. Через мощный телескоп они образуют мерцающую разноцветную область пространства.

Белый Гном

Звёзды, подобные Солнцу, настолько малы по сравнению с красными гигантами и сверхгигантами, что астрономы называют их карликами. Чайная ложка материала от Солнца такая же тяжелая, как ложка сиропа. После того как Солнце взорвется и станет красным гигантом – примерно через пять миллиардов лет – оно потеряет свои внешние слои. Останется просто маленькое, очень горячее, мертвое ядро. Названная белым карликом, она может иметь размеры около 10 000 километров в поперечнике – возможно, даже меньше Земли – и быть чрезвычайно плотной. Чайная ложка материала белого карлика будет весить пять тонн.

Нейтронная звезда

Ядро, которое остается после взрыва сверхновой, представляет собой крошечную звезду шириной не более 25 километров, известную как нейтронная звезда, самый маленький тип звезд из существующих. Чайная ложка весит невероятный миллиард тонн. Нейтронные звёзды очень горячие, с мощными магнитными и гравитационными полями. Вновь образованные нейтронные звёзды вращаются со скоростью до нескольких сотен раз в секунду.

Диаграмма Герцспрунга-Рассела

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела показывает связь между светимостью (количество испускаемого света) и температурой для всех типов звезд. Звёзды с большей яркостью расположены в верхней части диаграммы, а звёзды с более высокой температурой – в левой части диаграммы. Астрономы используют Солнце как своего рода измерительный стержень яркости.

Диаграмма Герцшпрунга — Рассела АВТОР: Richard Powell.Maxim Razin at ru.wikipedia [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)]
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела
АВТОР: Richard Powell.Maxim Razin at ru.wikipedia [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)]

Большинство звезд находятся в пределах полосы, которая наклоняется от верхнего левого угла (горячие, яркие звёзды) к нижнему правому углу (тусклые, холодные звёзды). Эта полоса известна как «главная последовательность», а лежащие на ней звёзды называются «звёздами главной последовательности». Звёзды главной последовательности находятся в стабильном среднем периоде своей жизни, в течение которого они сливают водород в свои ядра.

Не все из них являются звеёздами главной последовательности. Те, что лежат в правом верхнем углу, – это красные гиганты, холодные красные звёзды огромных размеров. Те, что лежат в левом углу – белые карлики, относительно маленькие и очень горячие.
Ученые рассчитывают, что количество звёзд в наблюдаемой Вселенной составляет 300 секстиллионов – это 3 с 23 нулями.
Около 85% всех звёзд – красные карлики (звёзды с массой менее половины массы Солнца), но ни одну из них нельзя увидеть с Земли невооруженным глазом.

Звезда белого карлика в конечном итоге охладится до температур, при которых она больше не будет излучать тепло или свет, и в этот момент она станет черным карликом.

Звёзды проводят 90% своей жизни, испуская энергию, созданную слиянием водорода с образованием гелия внутри своих ядер. Они называются звездами главной последовательности.

Text.ru - 100.00%

Поделиться ссылкой:

А Вы смотрели:  Теория зарождения Вселенной в следствии мощнейшего взрыва
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector