Mula sa teorya ng stellar evolution ay sinusundan iyon. Ang kapanganakan at ebolusyon ng mga bituin: ang higanteng pabrika ng uniberso

Ang ebolusyon ng mga bituin ay isang pagbabago sa pisikal. katangian, panloob mga gusali at chem. komposisyon ng mga bituin sa paglipas ng panahon. Ang pinakamahalagang problema ng teorya ng E.z. - paliwanag ng pagbuo ng mga bituin, mga pagbabago sa kanilang naobserbahang mga katangian, pag-aaral ng genetic na relasyon ng iba't ibang grupo ng mga bituin, pagsusuri ng kanilang mga huling estado.

Dahil sa bahagi ng Uniberso kilala sa amin approx. 98-99% ng masa ng naobserbahang bagay ay nakapaloob sa mga bituin o nakapasa sa yugto ng mga bituin, ang paliwanag ni E.z. yavl. isa sa pinakamahalagang problema sa astrophysics.

Ang isang bituin sa isang nakatigil na estado ay isang gas ball, na nasa isang hydrostatic na estado. at thermal equilibrium (i.e., ang pagkilos ng mga puwersa ng gravitational ay balanse ng panloob na presyon, at ang mga pagkalugi ng enerhiya dahil sa radiation ay binabayaran ng enerhiya na inilabas sa loob ng bituin, tingnan). Ang "kapanganakan" ng isang bituin ay ang pagbuo ng isang hydrostatically equilibrium object, ang radiation na kung saan ay sinusuportahan ng sarili nitong. mapagkukunan ng enerhiya. Ang "kamatayan" ng isang bituin ay isang hindi maibabalik na kawalan ng timbang na humahantong sa pagkasira ng bituin o sa kabiguan nito sa sakuna. compression.

Paghihiwalay ng gravity. Ang enerhiya ay maaaring gumanap ng isang mapagpasyang papel lamang kapag ang temperatura ng loob ng bituin ay hindi sapat para sa paglabas ng enerhiyang nuklear upang mabayaran ang mga pagkalugi ng enerhiya, at ang bituin sa kabuuan o bahagi nito ay dapat magkontrata upang mapanatili ang ekwilibriyo. Ang pag-iilaw ng thermal energy ay nagiging mahalaga lamang pagkatapos ng pag-ubos ng nuclear energy reserves. Kaya, E.z. ay maaaring kinakatawan bilang isang sunud-sunod na pagbabago ng mga mapagkukunan ng enerhiya ng mga bituin.

Ang katangian ng oras ng E.z. masyadong malaki para direktang masundan ang buong ebolusyon. Samakatuwid, ang pangunahing paraan ng pananaliksik E.z. yavl. pagbuo ng mga pagkakasunud-sunod ng mga modelo ng mga bituin na naglalarawan ng mga pagbabago sa panloob. mga gusali at chem. komposisyon ng mga bituin sa paglipas ng panahon. Ebolusyon. ang mga pagkakasunud-sunod ay ihahambing sa mga resulta ng mga obserbasyon, hal. sa (G.-R.d.) na nagsusuma ng mga obserbasyon isang malaking bilang mga bituin sa iba't ibang yugto ng ebolusyon. Ang partikular na kahalagahan ay ang paghahambing sa G.-R.d. para sa mga kumpol ng bituin, dahil ang lahat ng mga bituin ng kumpol ay may parehong paunang chem. komposisyon at nabuo halos sabay-sabay. Ayon kay G.-R.d. mga kumpol ng iba't ibang edad, posible na maitatag ang direksyon ng E.z. Ebolusyonaryong detalye. Ang mga sequence ay kinakalkula sa pamamagitan ng numerical na paglutas ng isang sistema ng mga differential equation na naglalarawan sa distribusyon ng mass, density, temperatura at liwanag sa isang bituin, kung saan idinagdag, ang mga batas ng paglabas ng enerhiya at opacity ng stellar matter at mga equation na naglalarawan ng pagbabago sa kemikal. komposisyon ng bituin sa paglipas ng panahon.

Ang ebolusyon ng isang bituin ay pangunahing nakasalalay sa masa at paunang chem nito. komposisyon. Ang isang tiyak, ngunit hindi pangunahing papel ay maaaring gampanan ng pag-ikot ng bituin at ng magn nito. field, ngunit ang papel ng mga salik na ito sa E.z. hindi pa sapat na ginalugad. Chem. Ang komposisyon ng isang bituin ay nakasalalay sa oras na ito ay nabuo at sa posisyon nito sa kalawakan sa oras ng pagbuo. Ang mga bituin ng unang henerasyon ay nabuo mula sa bagay, ang komposisyon nito ay tinutukoy ng kosmolohiya. kundisyon. Tila, naglalaman ito ng humigit-kumulang 70% ng masa ng hydrogen, 30% ng helium, at isang bale-wala na paghahalo ng deuterium at lithium. Sa kurso ng ebolusyon ng mga bituin ng unang henerasyon, ang mga mabibigat na elemento (kasunod ng helium) ay nabuo, na inilabas sa interstellar space bilang resulta ng pag-agos ng bagay mula sa mga bituin o sa panahon ng pagsabog ng bituin. Ang mga bituin ng kasunod na mga henerasyon ay nabuo na mula sa bagay na naglalaman ng hanggang 3-4% (sa masa) ng mabibigat na elemento.

Ang pinakadirektang indikasyon na ang pagbuo ng bituin ay nagaganap sa Kalawakan sa kasalukuyang panahon ay yavl. pagkakaroon ng napakalaking maliwanag na mga bituin saklaw. mga klase O at B, ang haba ng buhay nito ay hindi maaaring lumampas sa ~ 10 7 taon. Ang rate ng pagbuo ng bituin sa modernong ang panahon ay tinatantya sa 5 bawat taon.

2. Star formation, yugto ng gravitational contraction

Ayon sa pinakakaraniwang pananaw, ang mga bituin ay nabuo bilang resulta ng grabidad. condensation ng matter sa interstellar medium. Ang kinakailangang paghihiwalay ng interstellar medium sa dalawang phase - siksik na malamig na ulap at isang rarefied medium na may mas mataas na temperatura - ay maaaring mangyari sa ilalim ng impluwensya ng Rayleigh-Taylor thermal instability sa interstellar magnetic field. patlang. Mga gas-dust complex na may masa , laki ng katangian (10-100) pc at konsentrasyon ng butil n~10 2 cm -3 . aktwal na naobserbahan dahil sa kanilang paglabas ng mga radio wave. Ang compression (pagbagsak) ng naturang mga ulap ay nangangailangan ng ilang mga kundisyon: gravitational. ang mga particle ng ulap ay dapat lumampas sa kabuuan ng enerhiya ng thermal motion ng mga particle, ang enerhiya ng pag-ikot ng ulap sa kabuuan at ang magnetic. enerhiya ng ulap (Pamantayan ng Jeans). Kung ang enerhiya lamang ng thermal motion ay isinasaalang-alang, kung gayon, hanggang sa isang kadahilanan ng pagkakasunud-sunod ng isa, ang Jeans criterion ay nakasulat bilang: align="absmiddle" width="205" height="20">, kung saan ang bigat ng ulap, T- temperatura ng gas sa K, n- bilang ng mga particle sa 1 cm 3 . Na may tipikal na moderno interstellar clouds temp-pax K ay maaari lamang gumuho ng mga ulap na may mass na hindi bababa sa . Ang pamantayan ng Jeans ay nagpapahiwatig na para sa pagbuo ng mga bituin na may talagang sinusunod na mass spectrum, ang konsentrasyon ng mga particle sa mga gumuguhong ulap ay dapat umabot sa (10 3 -10 6) cm -3 , i.e. 10-1000 beses na mas mataas kaysa sa naobserbahan sa karaniwang mga ulap. Gayunpaman, ang mga naturang konsentrasyon ng mga particle ay maaaring makamit sa kailaliman ng mga ulap na nagsimula nang gumuho. Kasunod nito na ang nangyayari ay sa pamamagitan ng sunud-sunod na proseso na isinasagawa sa ilan yugto, pagkapira-piraso ng malalaking ulap. Ang larawang ito ay natural na nagpapaliwanag sa pagsilang ng mga bituin sa mga grupo - mga kumpol. Kasabay nito, nananatiling hindi malinaw ang mga isyung nauugnay sa balanse ng init sa cloud, ang field ng bilis dito, at ang mekanismong tumutukoy sa mass spectrum ng mga fragment.

Ang mga gumuguhong bagay ng stellar mass ay tinatawag na. mga protostar. Ang pagbagsak ng isang spherically symmetric na hindi umiikot na protostar na walang magnetic. Kasama sa mga patlang ang ilan. mga yugto. Sa unang sandali ng oras, ang ulap ay pare-pareho at isothermal. Ito ay transparent sa publiko. radiation, kaya ang pagbagsak ay nangyayari sa volumetric na pagkawala ng enerhiya, Ch. arr. dahil sa thermal radiation ng alikabok, ang isang kuyog ay nagpapadala ng kanilang kinetic. ang enerhiya ng isang gas particle. Sa isang homogenous na ulap, walang pressure gradient at magsisimula ang compression sa free fall mode mula sa katangian ng oras, saan G- , - density ng ulap. Sa simula ng compression, lumitaw ang isang rarefaction wave, lumilipat patungo sa gitna sa bilis ng tunog, at mula noong ang pagbagsak ay nangyayari nang mas mabilis kung saan ang density ay mas mataas, ang protostar ay nahahati sa isang compact core at isang pinahabang shell, kung saan ang bagay ay ipinamamahagi ayon sa batas . Kapag ang konsentrasyon ng mga particle sa core ay umabot sa ~ 10 11 cm -3, ito ay nagiging opaque para sa IR radiation ng dust particle. Ang enerhiya na inilabas sa core ay dahan-dahang tumagos sa ibabaw dahil sa nagliliwanag na pagpapadaloy ng init. Ang temperatura ay nagsisimula na tumaas halos adiabatically, ito ay humantong sa isang pagtaas sa presyon, at ang core ay pumapasok sa isang hydrostatic na estado. balanse. Ang shell ay patuloy na bumabagsak sa nucleus, at lumilitaw sa paligid nito. Ang mga parameter ng core sa oras na ito ay mahinang nakasalalay sa kabuuang masa ng protostar: K. Habang tumataas ang masa ng core dahil sa pag-iipon, halos nagbabago ang temperatura nito hanggang sa umabot sa 2000 K, kapag nagsimula ang dissociation ng H 2 molecules. . Bilang resulta ng pagkonsumo ng enerhiya para sa dissociation, at hindi isang pagtaas sa kinetic. enerhiya ng butil, ang halaga ng adiabatic index ay nagiging mas mababa sa 4/3, ang mga pagbabago sa presyon ay hindi kayang bayaran ang mga puwersa ng gravitational, at ang core ay bumagsak muli (tingnan). Ang isang bagong core ay nabuo na may mga parameter , na napapalibutan ng isang shock front, kung saan ang mga labi ng unang core ay nadagdagan. Ang isang katulad na muling pagsasaayos ng nucleus ay nangyayari sa hydrogen.

Ang karagdagang paglaki ng core dahil sa materyal ng shell ay nagpapatuloy hanggang ang lahat ng bagay ay mahulog sa bituin o nakakalat sa ilalim ng pagkilos ng o , kung ang core ay sapat na napakalaking (tingnan). Para sa mga protostar na may katangiang oras ng shell matter t a >t kn, kaya ang kanilang ningning ay natutukoy sa pamamagitan ng paglabas ng enerhiya ng contracting nuclei.

Ang isang bituin na binubuo ng isang core at isang shell ay sinusunod bilang isang mapagkukunan ng IR dahil sa pagproseso ng radiation sa shell (ang alikabok ng shell, sumisipsip ng mga photon ng UV radiation mula sa core, ay nagliliwanag sa hanay ng IR). Kapag ang shell ay nagiging optically thin, ang protostar ay nagsisimulang maobserbahan bilang isang ordinaryong bagay ng stellar nature. Sa pinakamalalaking bituin, ang mga shell ay pinapanatili hanggang sa simula ng thermonuclear burning ng hydrogen sa gitna ng bituin. Nililimitahan ng presyon ng radyasyon ang masa ng mga bituin sa isang halaga, marahil . Kahit na mas malalaking bituin ang nabuo, sila ay nagiging pulsationally unstable at maaaring mawala ang kanilang halaga. bahagi ng masa sa yugto ng pagkasunog ng hydrogen sa nucleus. Ang tagal ng yugto ng pagbagsak at pagkalat ng protostellar shell ay kapareho ng pagkakasunud-sunod ng oras ng libreng pagkahulog para sa parent cloud, i.e. 10 5 -10 6 na taon. Ang mga kumpol ng madilim na bagay ng mga labi ng shell na pinaliwanagan ng core, na pinabilis ng stellar wind, ay kinikilala sa mga bagay na Herbig-Haro (mga kumpol na hugis-bituin na may spectrum ng paglabas). Ang mga bituin na may mababang masa, kapag nakita ang mga ito, ay nasa rehiyon ng G.-R.d. na inookupahan ng mga bituin ng uri ng T Taurus ( dwarf), mas malaki - sa rehiyon kung saan matatagpuan ang mga bituin ng Herbig emission (irregular na maagang spectral na klase na may mga linya ng paglabas. sa spectra).

Ebolusyon. mga track ng nuclei ng mga protostar na may pare-parehong masa sa yugto ng hydrostatic. compression ay ipinapakita sa fig. 1. Sa mababang-mass na mga bituin, sa sandaling naitatag ang hydrostatic. equilibrium, ang mga kondisyon sa nuclei ay tulad na ang enerhiya ay inilipat sa kanila. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang temperatura sa ibabaw ng isang ganap na convective star ay halos pare-pareho. Ang radius ng bituin ay patuloy na bumababa, dahil. patuloy siyang lumiliit. Sa patuloy na temperatura sa ibabaw at pagbaba ng radius, ang liwanag ng bituin ay dapat ding mahulog sa G.-R.d. ang yugtong ito ng ebolusyon ay tumutugma sa mga patayong bahagi ng mga track.

Habang nagpapatuloy ang compression, ang temperatura sa loob ng bituin ay tumataas, ang bagay ay nagiging mas transparent, at ang mga bituin na may align="absmiddle" width="90" height="17"> ay may nagniningning na mga core, ngunit ang mga shell ay nananatiling convective. Ang mas kaunting malalaking bituin ay nananatiling ganap na convective. Ang kanilang ningning ay kinokontrol ng isang manipis na nagliliwanag na layer sa photosphere. Kung mas malaki ang bituin at mas mataas ang epektibong temperatura nito, mas malaki ang maningning na core nito (sa mga bituin na may align="absmiddle" width="74" height="17">, lilitaw kaagad ang radiant core). Sa huli, halos ang buong bituin (maliban sa convective zone sa ibabaw sa mga bituin na may masa ) ay pumasa sa isang estado ng radiative equilibrium, kung saan ang lahat ng enerhiya na inilabas sa core ay inililipat ng radiation.

3. Ebolusyon batay sa mga reaksyong nuklear

Sa isang temperatura ng ~ 10 6 K sa nuclei, ang unang nuclear reaksyon ay nagsisimula - deuterium, lithium, boron burn out. Ang pangunahing halaga ng mga elementong ito ay napakaliit na ang kanilang pagkasunog ay halos hindi makatiis sa compression. Ang compression ay humihinto kapag ang temperatura sa gitna ng bituin ay umabot sa ~ 10 6 K at ang hydrogen ay nag-aapoy, dahil ang enerhiya na inilabas sa panahon ng thermonuclear combustion ng hydrogen ay sapat upang mabayaran ang pagkawala ng radiation (tingnan). Ang mga homogenous na bituin, sa mga core kung saan nasusunog ang hydrogen, ay nabuo sa G.-R.d. paunang pangunahing sequence (NGS). Ang mga malalaking bituin ay umabot sa NGP nang mas mabilis kaysa sa mga mababang-mass na bituin, dahil ang kanilang rate ng pagkawala ng enerhiya sa bawat yunit ng masa, at samakatuwid ang rate ng ebolusyon, ay mas mataas kaysa sa mababang-mass na mga bituin. Mula sa sandali ng pagpasok sa NGP, E.z. ay nangyayari sa batayan ng nuclear combustion, ang mga pangunahing yugto na kung saan ay summarized sa Table. Maaaring mangyari ang pagkasunog ng nukleyar bago ang pagbuo ng mga elemento ng pangkat na bakal, na may pinakamataas na enerhiyang nagbubuklod sa lahat ng nuclei. Ebolusyon. mga track ng mga bituin sa G.-R.d. ipinapakita sa fig. 2. Ang ebolusyon ng mga sentral na halaga ng temperatura at density ng mga bituin ay ipinapakita sa fig. 3. Sa K main. mapagkukunan ng enerhiya yavl. reaksyon ng hydrogen cycle, sa b "malaki T- mga reaksyon ng carbon-nitrogen (CNO) cycle (tingnan). Isang side effect ng CNO cycle yavl. pagtatatag ng equilibrium concentrations ng nuclides 14 N, 12 C, 13 C - ayon sa pagkakabanggit 95%, 4% at 1% sa timbang. Ang pamamayani ng nitrogen sa mga layer kung saan naganap ang pagkasunog ng hydrogen ay kinumpirma ng mga resulta ng mga obserbasyon, kung saan lumilitaw ang mga layer na ito sa ibabaw bilang resulta ng pagkawala ng ext. mga layer. Ang mga bituin na may CNO-cycle ( align="absmiddle" width="74" height="17">) sa gitna ay may convective core. Ang dahilan nito ay ang napakalakas na pag-asa ng paglabas ng enerhiya sa temperatura: . Ang daloy ng nagliliwanag na enerhiya ~ T4(tingnan ), samakatuwid, hindi nito mailipat ang lahat ng inilabas na enerhiya, at dapat mangyari ang convection, na mas mahusay kaysa sa radiative transfer. Sa pinakamalalaking bituin, higit sa 50% ng masa ng bituin ay sakop ng convection. Ang kahalagahan ng convective core para sa ebolusyon ay natutukoy sa pamamagitan ng katotohanan na ang nuclear fuel ay pantay na nauubos sa isang rehiyon na mas malaki kaysa sa rehiyon ng epektibong pagkasunog, habang sa mga bituin na walang convective core ay nasusunog lamang ito sa isang maliit na lugar sa gitna. , kung saan medyo mataas ang temperatura. Ang oras ng pagkasunog ng hydrogen ay mula sa ~ 10 10 taon para sa mga taon para sa . Ang oras ng lahat ng kasunod na yugto ng nuclear burning ay hindi lalampas sa 10% ng hydrogen burning time, samakatuwid, ang mga bituin sa hydrogen burning stage ay bumubuo sa G.-R.d. densely populated area - (GP). Ang mga bituin na may temperatura sa gitna ay hindi kailanman umabot sa mga halaga na kinakailangan para sa pag-aapoy ng hydrogen, sila ay lumiliit nang walang katiyakan, nagiging "itim" na mga dwarf. Ang hydrogen burnout ay humahantong sa pagtaas ng avg. molekular na timbang ng pangunahing sangkap, at samakatuwid ay upang mapanatili ang hydrostatic. equilibrium, ang presyon sa gitna ay dapat tumaas, na nangangailangan ng pagtaas ng temperatura sa gitna at ang gradient ng temperatura sa kahabaan ng bituin, at samakatuwid ay ang ningning. Ang pagbaba sa opacity ng bagay na may pagtaas ng temperatura ay humahantong din sa pagtaas ng ningning. Ang pangunahing mga kontrata upang mapanatili ang mga kondisyon ng nuclear energy release na may pagbaba sa nilalaman ng hydrogen, at ang shell ay lumalawak dahil sa pangangailangan na ilipat ang tumaas na daloy ng enerhiya mula sa core. Sa G.-R.d. gumagalaw ang bituin sa kanan ng NGP. Ang pagbaba sa opacity ay humahantong sa pagkamatay ng mga convective core sa lahat ng mga bituin, maliban sa mga pinakamalalaki. Ang rate ng ebolusyon ng malalaking bituin ay ang pinakamataas, at sila ang unang umalis sa MS. Ang habambuhay sa MS ay para sa mga bituin mula sa approx. 10 milyong taon, mula ca. 70 milyong taon, at mula ca. 10 bilyong taon.

Kapag ang nilalaman ng hydrogen sa core ay bumaba sa 1%, ang pagpapalawak ng mga shell ng mga bituin na may align="absmiddle" width="66" height="17"> ay papalitan ng pangkalahatang pag-urong ng bituin, na kinakailangan upang mapanatili ang paglabas ng enerhiya. Ang compression ng shell ay nagdudulot ng pag-init ng hydrogen sa layer na katabi ng helium core sa temperatura ng thermonuclear combustion nito, at lumilitaw ang isang layer na pinagmumulan ng paglabas ng enerhiya. Para sa mga bituin na may mass , kung saan ito ay nakasalalay sa isang mas mababang lawak sa temperatura at ang rehiyon ng paglabas ng enerhiya ay hindi masyadong malakas na puro patungo sa gitna, walang yugto ng pangkalahatang compression.

E.z. pagkatapos ng hydrogen burnout ay depende sa kanilang masa. Ang pinakamahalagang salik na nakakaimpluwensya sa kurso ng ebolusyon ng mga bituin na may mass yavl. pagkabulok ng electron gas sa mataas na densidad. Dahil sa mataas na density, limitado ang bilang ng mga quantum state na may mababang enerhiya dahil sa prinsipyo ng Pauli, at pinupuno ng mga electron ang mga antas ng quantum na may mataas na enerhiya, na mas mataas kaysa sa enerhiya ng kanilang thermal motion. Ang pinakamahalagang tampok degenerate gas ay ang presyon nito p depende lamang sa density: para sa non-relativistic degeneracy at para sa relativistic degeneracy. Ang presyon ng electron gas ay mas malaki kaysa sa presyon ng ion. Ito ay nagpapahiwatig ng pangunahing para sa E.z. konklusyon: dahil ang puwersa ng gravitational na kumikilos sa isang dami ng yunit ng isang relativistically degenerate na gas, , ay nakasalalay sa density sa parehong paraan tulad ng gradient ng presyon, dapat mayroong isang limitasyon ng masa (tingnan ang ), na para sa align="absmiddle" na lapad ="66" height ="15"> Ang presyon ng mga electron ay hindi makakalaban sa gravity at magsisimula ang compression. Mass limit align="absmiddle" width="139" height="17">. Ang hangganan ng rehiyon kung saan ang electron gas ay bumababa ay ipinapakita sa fig. 3 . Sa mababang-mass na mga bituin, ang pagkabulok ay gumaganap ng isang makabuluhang papel na nasa proseso ng pagbuo ng helium nuclei.

Ang pangalawang salik na tumutukoy sa E.z. sa mga huling yugto, ito ay mga pagkawala ng enerhiya ng neutrino. Sa kaibuturan ng mga bituin T~10 8 Sa pangunahing. ang papel sa panganganak ay ginagampanan ng: proseso ng photoneutrino, pagkabulok ng quanta ng mga oscillations ng plasma (plasmon) sa mga pares ng neutrino-antineutrino (), pagpuksa ng mga pares ng electron-positron () at (tingnan). Ang pinakamahalagang katangian ng mga neutrino ay ang bagay ng bituin ay halos transparent para sa kanila, at ang mga neutrino ay malayang nagdadala ng enerhiya mula sa bituin.

Ang helium core, kung saan ang mga kondisyon para sa helium combustion ay hindi pa lumitaw, ay naka-compress. Ang temperatura sa layered source na katabi ng core ay tumataas, at ang rate ng hydrogen burning ay tumataas. Ang pangangailangan na ilipat ang tumaas na daloy ng enerhiya ay humahantong sa pagpapalawak ng shell, kung saan ang bahagi ng enerhiya ay ginugol. Dahil hindi nagbabago ang ningning ng bituin, bumababa ang temperatura ng ibabaw nito, at sa G.-R.d. gumagalaw ang bituin sa rehiyon na inookupahan ng mga pulang higante. Ang oras ng muling pagsasaayos ng bituin ay dalawang order ng magnitude na mas maikli kaysa sa oras ng pagkasunog ng hydrogen sa core; samakatuwid, kakaunti ang mga bituin sa pagitan ng banda ng MS at ng rehiyon ng mga pulang supergiant. Sa isang pagbaba sa temperatura ng shell, tumataas ang transparency nito, bilang isang resulta kung saan ang isang panlabas. convective zone at tumataas ang ningning ng bituin.

Ang pag-alis ng enerhiya mula sa core sa pamamagitan ng thermal conduction ng degenerate electron at neutrino loss sa mga bituin ay nagpapaantala sa sandali ng helium ignition. Ang temperatura ay nagsisimulang tumaas nang kapansin-pansin lamang kapag ang core ay naging halos isothermal. Pagkasunog 4 Tinutukoy niya ang E.z. mula sa sandaling ang paglabas ng enerhiya ay lumampas sa mga pagkawala ng enerhiya dahil sa pagpapadaloy ng init at neutrino radiation. Ang parehong kondisyon ay nalalapat sa pagkasunog ng lahat ng kasunod na uri ng nuclear fuel.

Ang isang kahanga-hangang tampok ng neutrino-cooled stellar nuclei mula sa degenerate gas ay "convergence" - ang convergence ng mga track, na nagpapakilala sa ratio ng density at temperatura Tc sa gitna ng bituin (Larawan 3). Ang rate ng paglabas ng enerhiya sa panahon ng compression ng nucleus ay tinutukoy ng rate ng attachment ng bagay dito sa pamamagitan ng isang layer source, na nakasalalay lamang sa masa ng nucleus para sa isang partikular na uri ng gasolina. Ang isang balanse ng pag-agos at pag-agos ng enerhiya ay dapat mapanatili sa core, kaya ang parehong pamamahagi ng temperatura at density ay itinatag sa mga core ng mga bituin. Sa oras ng pag-aapoy ng 4 He, ang masa ng nucleus ay nakasalalay sa nilalaman ng mabibigat na elemento. Sa degenerate gas nuclei, ang pag-aapoy ng 4 Siya ay may katangian ng isang thermal pagsabog, dahil ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasunog ay napupunta sa pagtaas ng enerhiya ng thermal motion ng mga electron, ngunit ang presyon ay halos hindi nagbabago sa pagtaas ng temperatura hanggang thermal energy ang mga electron ay hindi katumbas ng enerhiya ng isang degenerate na gas ng mga electron. Pagkatapos ay aalisin ang pagkabulok at mabilis na lumalawak ang core - isang helium flash ang nangyayari. Ang helium flashes ay malamang na sinamahan ng pagkawala ng stellar matter. Sa , kung saan ang malalaking bituin ay matagal nang nakumpleto ang kanilang ebolusyon at ang mga pulang higante ay may masa , ang mga bituin sa yugto ng pagsunog ng helium ay nasa pahalang na sangay ng G.-R.d.

Sa helium cores ng mga bituin na may align="absmiddle" width="90" height="17"> ang gas ay hindi bumababa, 4 Tahimik siyang nag-aapoy, ngunit lumalawak din ang mga core dahil sa pagtaas Tc. Sa pinakamalalaking bituin, ang 4 He ignition ay nangyayari kahit na yavl ang mga ito. mga asul na supergiants. Ang pagpapalawak ng core ay humahantong sa isang pagbaba T sa rehiyon ng pinagmumulan ng layer ng hydrogen, at bumababa ang ningning ng bituin pagkatapos ng flash ng helium. Upang mapanatili ang thermal equilibrium, ang shell ay kumukontra, at ang bituin ay umalis sa pulang supergiant na rehiyon. Kapag 4 Siya sa core ay naubos, ang compression ng core at ang pagpapalawak ng shell ay nagsimula muli, ang bituin ay muling nagiging isang pulang supergiant. Isang layered combustion source 4 Siya ay nabuo, na nangingibabaw sa paglabas ng enerhiya. Lumilitaw muli ang labas. convective zone. Habang nasusunog ang helium at hydrogen, bumababa ang kapal ng mga pinagmumulan ng layered. Ang isang manipis na layer ng helium combustion ay lumalabas na thermally unstable, dahil na may napakalakas na sensitivity ng paglabas ng enerhiya sa temperatura (), ang thermal conductivity ng substance ay hindi sapat upang mapatay ang mga thermal perturbations sa combustion layer. Sa panahon ng thermal flashes, ang convection ay nangyayari sa layer. Kung ito ay tumagos sa mga layer na mayaman sa hydrogen, pagkatapos ay bilang isang resulta ng isang mabagal na proseso ( s-proseso, tingnan) ang mga elementong may atomic na masa mula 22 Ne hanggang 209 B ay na-synthesize.

Ang presyon ng radiation sa alikabok at mga molekula na nabuo sa malamig na pinalawig na mga shell ng mga pulang supergiant ay humahantong sa isang tuluy-tuloy na pagkawala ng bagay sa bilis na hanggang sa bawat taon. Ang patuloy na pagkawala ng masa ay maaaring dagdagan ng mga pagkalugi dahil sa kawalang-tatag ng stratified combustion o pulsations, na maaaring humantong sa pagpapalabas ng isa o higit pa. mga shell. Kapag ang dami ng bagay sa itaas ng carbon-oxygen core ay naging mas mababa sa isang tiyak na limitasyon, ang shell, upang mapanatili ang temperatura sa mga layer ng combustion, ay mapipilitang magkontrata hanggang ang compression ay makapagpanatili ng combustion; bituin sa G.-R.d. halos pahalang na lumilipat sa kaliwa. Sa yugtong ito, ang kawalang-tatag ng mga layer ng pagkasunog ay maaari ring humantong sa pagpapalawak ng shell at pagkawala ng bagay. Hangga't ang bituin ay sapat na mainit, ito ay sinusunod bilang isang core na may isa o higit pa. mga shell. Kapag ang mga pinagmumulan ng layer ay inilipat sa ibabaw ng bituin upang ang temperatura sa kanila ay maging mas mababa kaysa sa kinakailangan para sa nuclear combustion, ang bituin ay lumalamig, nagiging isang puting dwarf na may radiating dahil sa pagkonsumo ng thermal energy ng ionic na bahagi ng sangkap nito. . Ang katangian ng oras ng paglamig para sa mga puting dwarf ay ~109 taon. Ang mas mababang limitasyon sa masa ng mga solong bituin na nagiging puting dwarf ay hindi malinaw, ito ay tinatantya sa 3-6 . Sa mga bituin na may electron gas ay bumababa sa yugto ng paglaki ng carbon-oxygen (C,O-) stellar cores. Tulad ng sa mga helium core ng mga bituin, dahil sa pagkawala ng enerhiya ng neutrino ay mayroong "convergence" ng mga kondisyon sa gitna at sa oras na ang carbon ay nag-apoy sa C,O core. Ang pag-aapoy ng 12 C sa ilalim ng gayong mga kondisyon ay malamang na may katangian ng isang pagsabog at humahantong sa kumpletong pagkawasak ng bituin. Maaaring hindi mangyari ang ganap na pagkasira kung . Ang nasabing density ay makakamit kapag ang core growth rate ay natutukoy sa pamamagitan ng pagdami ng bagay ng satellite sa isang malapit na binary system.

Tulad ng anumang katawan sa kalikasan, ang mga bituin ay hindi rin maaaring manatiling hindi nagbabago. Sila ay ipinanganak, umunlad at sa wakas ay "namatay". Ang ebolusyon ng mga bituin ay tumatagal ng bilyun-bilyong taon, ngunit may mga pagtatalo tungkol sa oras ng kanilang pagbuo. Noong nakaraan, naniniwala ang mga astronomo na ang proseso ng kanilang "kapanganakan" mula sa stardust ay nangangailangan ng milyun-milyong taon, ngunit hindi pa katagal, ang mga larawan ng isang rehiyon ng kalangitan mula sa komposisyon ng Great Orion Nebula ay nakuha. Sa ilang taon nagkaroon ng maliit

Sa mga larawan noong 1947, isang maliit na grupo ng mga bagay na parang bituin ang naitala sa lugar na ito. Noong 1954, ang ilan sa mga ito ay naging pahaba na, at pagkaraan ng isa pang limang taon, ang mga bagay na ito ay nahati sa magkakahiwalay. Kaya sa unang pagkakataon ang proseso ng pagsilang ng mga bituin ay literal na naganap sa harap ng mga astronomo.

Tingnan natin nang mabuti kung paano napupunta ang istraktura at ebolusyon ng mga bituin, kung paano sila nagsimula at nagtatapos sa kanilang walang katapusang, ayon sa mga pamantayan ng tao, buhay.

Ayon sa kaugalian, ipinapalagay ng mga siyentipiko na ang mga bituin ay nabuo bilang isang resulta ng paghalay ng mga ulap ng isang gas-dust na kapaligiran. Sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersa ng gravitational, ang isang opaque na bola ng gas ay nabuo mula sa nabuo na mga ulap, siksik sa istraktura. Ang panloob na presyon nito ay hindi maaaring balansehin ang mga puwersa ng gravitational na pumipilit dito. Unti-unti, ang bola ay lumiliit nang labis na ang temperatura ng stellar interior ay tumataas, at ang presyon ng mainit na gas sa loob ng bola ay nagbabalanse sa mga panlabas na puwersa. Pagkatapos nito, huminto ang compression. Ang tagal ng prosesong ito ay nakasalalay sa masa ng bituin at karaniwang umaabot mula dalawa hanggang ilang daang milyong taon.

Ang istraktura ng mga bituin ay nagpapahiwatig ng napakataas na temperatura sa kanilang kalaliman, na nag-aambag sa tuluy-tuloy na mga prosesong thermonuclear (ang hydrogen na bumubuo sa kanila ay nagiging helium). Ang mga prosesong ito ang sanhi ng matinding radiation ng mga bituin. Ang oras kung saan ginagamit nila ang magagamit na supply ng hydrogen ay tinutukoy ng kanilang masa. Ang tagal ng radiation ay nakasalalay din dito.

Kapag ang mga reserba ng hydrogen ay naubos, ang ebolusyon ng mga bituin ay lumalapit sa yugto ng pagbuo. Nangyayari ito bilang mga sumusunod. Matapos ang pagtigil ng paglabas ng enerhiya, ang mga puwersa ng gravitational ay nagsisimulang i-compress ang nucleus. Sa kasong ito, ang bituin ay tumataas nang malaki sa laki. Tumataas din ang ningning habang nagpapatuloy ang proseso, ngunit sa isang manipis na layer lamang sa pangunahing hangganan.

Ang prosesong ito ay sinamahan ng pagtaas ng temperatura ng lumiliit na helium core at ang pagbabago ng helium nuclei sa carbon nuclei.

Ang ating Araw ay hinuhulaan na magiging isang pulang higante sa walong bilyong taon. Kasabay nito, ang radius nito ay tataas ng ilang sampu-sampung beses, at ang ningning ay tataas ng daan-daang beses kumpara sa kasalukuyang mga tagapagpahiwatig.

Ang haba ng buhay ng isang bituin, gaya ng nabanggit na, ay nakasalalay sa masa nito. Ang mga bagay na may mass na mas mababa sa araw ay "gumagastos" ng kanilang mga reserba nang napakatipid, kaya maaari silang lumiwanag sa sampu-sampung bilyong taon.

Ang ebolusyon ng mga bituin ay nagtatapos sa pagbuo. Nangyayari ito sa kanila na ang masa ay malapit sa masa ng Araw, i.e. hindi lalampas sa 1.2 nito.

Ang mga higanteng bituin ay may posibilidad na mabilis na maubos ang kanilang suplay ng nuclear fuel. Ito ay sinamahan ng isang makabuluhang pagkawala ng masa, sa partikular, dahil sa pagpapadanak ng mga panlabas na shell. Bilang isang resulta, tanging ang unti-unting paglamig ng gitnang bahagi ay nananatili, kung saan ang mga reaksyong nuklear ay ganap na tumigil. Sa paglipas ng panahon, ang mga bituin ay huminto sa kanilang radiation at nagiging hindi nakikita.

Ngunit kung minsan ang normal na ebolusyon at istraktura ng mga bituin ay nabalisa. Kadalasan ito ay may kinalaman sa malalaking bagay na naubos ang lahat ng uri ng thermonuclear fuel. Pagkatapos ay maaari silang ma-convert sa mga neutron, o At habang mas natututo ang mga siyentipiko tungkol sa mga bagay na ito, mas maraming mga bagong tanong ang lumitaw.

Ikot ng buhay mga bituin

Ang isang ordinaryong bituin ay naglalabas ng enerhiya sa pamamagitan ng pag-convert ng hydrogen sa helium sa isang nuclear furnace na matatagpuan sa core nito. Matapos gamitin ng bituin ang hydrogen sa gitna, nagsisimula itong masunog sa shell ng bituin, na lumalaki sa laki at bumubulusok. Ang laki ng bituin ay tumataas, ang temperatura nito ay bumababa. Ang prosesong ito ay nagbibigay ng mga pulang higante at supergiants. Ang haba ng buhay ng bawat bituin ay tinutukoy ng masa nito. Tinatapos ng malalaking bituin ang kanilang mga siklo ng buhay sa isang pagsabog. Ang mga bituin tulad ng Araw ay lumiliit upang maging siksik na puting dwarf. Sa proseso ng pagbabago mula sa isang pulang higante tungo sa isang puting dwarf, ang isang bituin ay maaaring malaglag ang mga panlabas na layer nito tulad ng isang magaan na gaseous shell, na inilalantad ang core.

Mula sa aklat na MAN AND HIS SOUL. Nakatira sa pisikal na katawan at ang mundo ng astral ang may-akda Ivanov Yu M

Mula sa aklat na Big Encyclopedia ng Sobyet(ZH) may-akda TSB

Mula sa librong Travelers may-akda Dorozhkin Nikolay

Mula sa aklat na Real Estate Economics may-akda Burkhanova Natalia

Mahirap na ruta ng buhay Ang saloobin ng ating mga domestic scientist kay Sven Hedin ay dumaan sa mga makabuluhang pagbabago. Ang mga dahilan ay namamalagi sa katangian ni Hedin mismo at sa mga sitwasyong pampulitika sa kanyang panahon. Mula noong kabataan, alam ang wikang Ruso at nadarama ang pakikiramay para sa Russia at nito

Mula sa aklat na Pananalapi: Cheat Sheet may-akda hindi kilala ang may-akda

4. Siklo ng buhay ng mga bagay sa real estate Dahil ang mga bagay sa real estate ay sumasailalim sa pang-ekonomiya, pisikal, legal na mga pagbabago sa panahon ng kanilang pag-iral, anumang bagay na hindi natitinag (maliban sa lupa) ay dumaan sa mga sumusunod na yugto

Mula sa aklat na All About Everything. Tomo 5 ang may-akda Likum Arkady

47. EPEKTO NG PANANALAPI SA PAMANTAYAN NG PAMUMUHAY NG POPULASYON Socio-economic essence relasyon sa pananalapi ay binubuo sa pag-aaral ng tanong, kung kaninong gastos ang estado ay tumatanggap ng mga mapagkukunang pinansyal at kung kaninong interes ginagamit ang mga pondong ito.

Mula sa libro Pag-uugali ng organisasyon: Cheat sheet may-akda hindi kilala ang may-akda

Malayo ba ito sa mga bituin? May mga bituin sa Uniberso na napakalayo sa atin na wala tayong kakayahang malaman ang distansya sa kanila o itatag ang kanilang numero. Ngunit gaano kalayo ang pinakamalapit na bituin sa Earth? Ang distansya mula sa Earth hanggang sa Araw ay 150,000,000 kilometro. Dahil sa liwanag

Mula sa aklat na Marketing: Cheat Sheet may-akda hindi kilala ang may-akda

50. LIFE CYCLE NG ORGANISASYON kapaligiran. Mayroong ilang mga yugto na pinagdadaanan ng mga organisasyon, at

Mula sa aklat na Biology [ Kumpletuhin ang sanggunian para maghanda para sa pagsusulit] may-akda Lerner Georgy Isaakovich

45. LIFE CYCLE NG ISANG PRODUKTO Ang siklo ng buhay ng isang produkto ay ang pagbabago sa mga benta at kita sa buong buhay nito. Ang produkto ay may yugto ng pinagmulan, paglaki, kapanahunan at katapusan - "kamatayan", pag-alis.1. Yugto ng "pag-unlad at paglulunsad sa merkado". Ito ay isang panahon ng pamumuhunan sa marketing

Mula sa aklat ng 200 sikat na pagkalason ang may-akda Antsyshkin Igor

2.7. Ang cell ay ang genetic unit ng mga buhay na bagay. Ang mga kromosom, ang kanilang istraktura (hugis at sukat) at mga pag-andar. Ang bilang ng mga chromosome at ang kanilang mga species ay pare-pareho. Mga tampok ng somatic at germ cells. Siklo ng buhay ng cell: interphase at mitosis. Ang mitosis ay ang dibisyon ng mga somatic cells. Meiosis. Mga yugto

Mula sa aklat na A Quick Reference Book of Necessary Knowledge may-akda Chernyavsky Andrey Vladimirovich

4.5.1. Siklo ng buhay ng algae Ang dibisyon ng berdeng algae ay kinabibilangan ng unicellular colonial at multicellular na mga halaman. Mayroong halos 13 libong species sa kabuuan. Ang Chlamydomonas, chlorella ay unicellular. Ang mga kolonya ay nabuo sa pamamagitan ng volvox at pandorina cells. Sa multicellular

Mula sa aklat na Popular Astrologer may-akda Shalashnikov Igor

MGA BIKTIMA NG MGA BITUIN Ang Italyano na matematiko na si Cardano ay isang pilosopo, isang manggagamot, at isang astrologo. Sa una siya ay nakatuon ng eksklusibo sa medisina, ngunit mula 1534 siya ay isang propesor ng matematika sa Milan at Bologna; gayunpaman, upang madagdagan ang kanyang maliit na kita, ang propesor ay hindi umalis

Mula sa aklat na Pinakabago pilosopikal na diksyunaryo may-akda Gritsanov Alexander Alekseevich

25 pinakamalapit na bituin mV - visual magnitude; r ay ang distansya sa bituin, pc; Ang L ay ang ningning (kapangyarihan ng radiation) ng bituin, na ipinahayag sa mga yunit ng ningning ng Araw (3.86–1026).

Mula sa librong alam ko ang mundo. Mga virus at sakit may-akda Chirkov S. N.

Mga Uri ng Bituin Kung ikukumpara sa iba pang mga bituin sa Uniberso, ang Araw ay isang dwarf star at kabilang sa kategorya ng mga normal na bituin, sa kailaliman kung saan ang hydrogen ay na-convert sa helium. Sa isang paraan o iba pa, ngunit ang mga uri ng mga bituin ay halos naglalarawan sa ikot ng buhay ng isa nang hiwalay

Mula sa aklat ng may-akda

Ang "LIFE WORLD" (Lebenswelt) ay isa sa mga sentral na konsepto ng huling phenomenology ni Husserl, na binuo niya bilang isang resulta ng pagtagumpayan ng makitid na abot-tanaw ng isang mahigpit na phenomenological na pamamaraan sa pamamagitan ng pagtugon sa mga problema ng mga koneksyon sa mundo ng kamalayan. Ang nasabing pagsasama ng "global"

Mula sa aklat ng may-akda

Siklo ng buhay ng isang virus Ang bawat virus ay pumapasok sa isang cell sa sarili nitong natatanging paraan. Nang makalusot, dapat muna niyang hubarin ang kanyang panlabas na damit upang mailantad, kahit bahagyang, ang kanyang nucleic acid at simulan ang pagkopya nito. Ang gawain ng virus ay maayos na nakaayos.

Ang ating Araw ay sumisikat nang higit sa 4.5 bilyong taon. Kasabay nito, patuloy itong kumonsumo ng hydrogen. Ito ay ganap na malinaw na kahit gaano kalaki ang mga reserba nito, ngunit balang araw sila ay mauubos. At ano ang mangyayari sa liwanag? May sagot sa tanong na ito. Ang siklo ng buhay ng isang bituin ay maaaring pag-aralan mula sa iba pang katulad na mga pormasyon sa kalawakan. Sa katunayan, sa kalawakan mayroong mga tunay na patriarch, na ang edad ay 9-10 bilyong taon. At may mga napakabatang bituin. Ang mga ito ay hindi hihigit sa ilang sampu-sampung milyong taong gulang.

Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagmamasid sa estado ng iba't ibang mga bituin kung saan ang Uniberso ay "nakakalat", mauunawaan ng isa kung paano sila kumikilos sa paglipas ng panahon. Dito maaari tayong gumuhit ng pagkakatulad sa isang alien observer. Lumipad siya sa Earth at nagsimulang mag-aral ng mga tao: mga bata, matatanda, matatanda. Kaya, sa napakaikling panahon, naunawaan niya kung ano ang mga pagbabagong nangyayari sa mga tao sa panahon ng kanilang buhay.

Ang Araw ay kasalukuyang isang yellow dwarf
Ang mga bilyong taon ay lilipas, at ito ay magiging isang pulang higante - 2
At pagkatapos ay maging isang puting dwarf - 3

Samakatuwid, masasabing may katiyakan iyon kapag ang mga reserbang hydrogen sa gitnang bahagi ng Araw ay naubos, ang thermonuclear reaction ay hindi titigil. Ang zone kung saan magpapatuloy ang prosesong ito ay magsisimulang lumipat patungo sa ibabaw ng ating luminary. Ngunit sa parehong oras, ang mga puwersa ng gravitational ay hindi na makakaimpluwensya sa presyon na nabuo bilang isang resulta ng isang thermonuclear reaksyon.

Dahil dito, magsisimulang lumaki ang bituin at unti-unting magiging pulang higante. Ito ay isang space object ng isang huling yugto ng ebolusyon. Ngunit nangyayari rin ito sa isang maagang yugto sa panahon ng pagbuo ng bituin. Sa pangalawang kaso lamang ang pulang higante ay lumiliit at nagiging pangunahing sequence star. Iyon ay, sa isa kung saan nagaganap ang reaksyon ng synthesis ng helium mula sa hydrogen. Sa madaling salita, sa kung ano ang nagsisimula sa siklo ng buhay ng isang bituin, kaya nagtatapos ito.

Ang ating Araw ay tataas sa laki kaya lalamunin nito ang pinakamalapit na mga planeta. Ito ay Mercury, Venus at Earth. Ngunit hindi mo kailangang matakot. Ang luminary ay magsisimulang mamatay sa loob ng ilang bilyong taon. Sa panahong ito, dose-dosenang, at marahil daan-daang mga sibilisasyon ang magbabago. Ang isang tao ay kukuha ng isang club nang higit sa isang beses, at pagkatapos ng millennia, muli siyang uupo sa isang computer. Ito ang karaniwang cyclicity kung saan nakabatay ang buong uniberso.

Ngunit ang pagiging isang pulang higante ay hindi nangangahulugan ng katapusan. Itatapon ng thermonuclear reaction ang panlabas na shell sa kalawakan. At sa gitna ay magkakaroon ng helium core na walang enerhiya. Sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational, ito ay lumiliit at, sa huli, ay magiging isang sobrang siksik na pagbuo ng espasyo na may malaking masa. Ang ganitong mga labi ng mga patay at mabagal na paglamig na mga bituin ay tinatawag mga puting duwende.

Ang ating white dwarf ay magkakaroon ng radius na 100 beses na mas maliit kaysa sa radius ng Araw, at ang ningning ay bababa ng 10 libong beses. Kasabay nito, ang masa ay maihahambing sa kasalukuyang solar, at ang density ay higit sa isang milyong beses. Mayroong maraming tulad ng mga puting dwarf sa ating kalawakan. Ang kanilang bilang ay 10% ng kabuuang bilang mga bituin.

Dapat pansinin na ang mga puting dwarf ay hydrogen at helium. Ngunit hindi kami aakyat sa mga ligaw, ngunit tandaan lamang na may malakas na compression, maaaring mangyari ang gravitational collapse. At ito ay puno ng isang napakalaking pagsabog. Kasabay nito, ang isang pagsabog ng supernova ay sinusunod. Ang terminong "supernova" ay hindi tumutukoy sa edad, ngunit ang ningning ng flash. Kaya lang, ang puting dwarf ay hindi nakikita sa kosmikong kailaliman sa loob ng mahabang panahon, at biglang lumitaw ang isang maliwanag na glow.

Karamihan sa mga sumasabog na supernova ay nakakalat sa kalawakan nang napakabilis. At ang natitirang gitnang bahagi ay na-compress sa isang mas siksik na pormasyon at tinatawag neutron star. Ito ang huling produkto ng stellar evolution. Ang masa nito ay maihahambing sa bigat ng araw, at ang radius nito ay umaabot lamang ng ilang sampu-sampung kilometro. Isang cube tingnan ang isang neutron star ay maaaring tumimbang ng milyun-milyong tonelada. Napakaraming mga pormasyon sa kalawakan. Ang kanilang bilang ay halos isang libong beses na mas mababa kaysa sa mga ordinaryong araw, na nakakalat sa kalangitan sa gabi ng Earth.

Dapat kong sabihin na ang siklo ng buhay ng isang bituin ay direktang nauugnay sa masa nito. Kung ito ay tumutugma sa masa ng ating Araw o mas mababa kaysa dito, pagkatapos ay sa pagtatapos ng buhay isang puting dwarf ay lilitaw. Gayunpaman, may mga luminaries na sampu at daan-daang beses na mas malaki kaysa sa Araw.

Kapag ang mga higanteng ito ay lumiit sa proseso ng pagtanda, binabaluktot nila ang espasyo at oras sa paraang sa halip na isang puting dwarf, Black hole. Ang pagkahumaling ng gravitational nito ay napakalakas na kahit na ang mga bagay na gumagalaw sa bilis ng liwanag ay hindi kayang madaig ito. Ang laki ng butas ay nailalarawan radius ng gravity. Ito ang radius ng globo na nakatali sa abot-tanaw ng kaganapan. Kinakatawan nito ang limitasyon sa espasyo-oras. Anumang kosmikong katawan, kapag nalampasan ito, ay mawawala magpakailanman at hindi na babalik.

Mayroong maraming mga teorya tungkol sa mga black hole. Ang lahat ng mga ito ay batay sa teorya ng grabidad, dahil ang gravity ay isa sa ang pinakamahalagang pwersa Sansinukob. At ang pangunahing kalidad nito ay versatility. Hindi bababa sa, ngayon ay walang isang bagay sa espasyo ang natuklasan na walang gravitational interaction.

May assumption na sa pamamagitan ng black hole makapasok ka isang parallel na mundo. Ibig sabihin, ito ay isang channel patungo sa ibang dimensyon. Lahat ay posible, ngunit ang anumang pahayag ay nangangailangan ng praktikal na ebidensya. Gayunpaman, wala pang mortal ang nakapagsagawa ng gayong eksperimento.

Kaya, ang siklo ng buhay ng isang bituin ay binubuo ng ilang mga yugto. Sa bawat isa sa kanila, ang luminary ay kumikilos sa isang tiyak na kapasidad, na sa panimula ay naiiba sa nauna at sa hinaharap. Ito ang kakaiba at misteryo ng outer space. Kapag nakilala mo siya, hindi mo sinasadyang isipin na ang isang tao ay dumaan din sa ilang mga yugto sa kanyang pag-unlad. At ang shell kung saan tayo umiiral ngayon ay isang transisyonal na yugto lamang sa ibang estado. Ngunit ang konklusyong ito, muli, ay nangangailangan ng praktikal na kumpirmasyon..

Ang mga bituin, tulad ng alam mo, ay kumukuha ng kanilang enerhiya mula sa mga reaksyon ng thermonuclear fusion, at sa malao't madali ang bawat bituin ay may sandali kung kailan matatapos ang thermonuclear fuel. Kung mas mataas ang masa ng isang bituin, mas mabilis nitong sinusunog ang lahat ng makakaya nito at napupunta sa huling yugto ng pagkakaroon nito. Ang mga karagdagang kaganapan ay maaaring pumunta ayon sa iba't ibang mga sitwasyon, kung alin - una sa lahat ay nakasalalay muli sa misa.
Sa oras na ang hydrogen sa gitna ng bituin ay "nasusunog", ang isang helium core ay inilabas dito, na nagkontrata at naglalabas ng enerhiya. Sa hinaharap, ang mga reaksyon ng pagkasunog ng helium at mga kasunod na elemento ay maaaring magsimula dito (tingnan sa ibaba). Ang mga panlabas na layer ay tumataas nang maraming beses sa ilalim ng impluwensya ng mas mataas na presyon na nagmumula sa pinainit na core, ang bituin ay nagiging isang pulang higante.
Depende sa masa ng bituin, iba't ibang mga reaksyon ang maaaring maganap dito. Tinutukoy nito kung anong komposisyon ang magkakaroon ng bituin sa oras na mawala ang pagsasanib.

mga puting duwende

Para sa mga bituin na may masa hanggang sa humigit-kumulang 10 MC, ang core ay may timbang na mas mababa sa 1.5 MC. Matapos makumpleto ang mga reaksyon ng thermonuclear, huminto ang presyon ng radiation, at ang nucleus ay nagsisimulang lumiit sa ilalim ng impluwensya ng grabidad. Ito ay naka-compress hanggang sa ang presyon ng degenerate electron gas, dahil sa prinsipyo ng Pauli, ay nagsimulang makagambala. Ang mga panlabas na layer ay nalaglag at nagwawala, na bumubuo ng isang planetary nebula. Ang unang naturang nebula ay natuklasan ng Pranses na astronomer na si Charles Messier noong 1764 at na-catalog bilang M27.
Ang lumabas sa core ay tinatawag na white dwarf. Ang mga white dwarf ay may densidad na higit sa 10 7 g/cm 3 at may temperatura sa ibabaw na humigit-kumulang 10 4 K. Ang ningning ay 2-4 na order ng magnitude na mas mababa kaysa sa Araw. Ang Thermonuclear fusion ay hindi nagaganap sa loob nito, ang lahat ng enerhiya na ibinubuga nito ay naipon nang mas maaga. Kaya, ang mga puting dwarf ay unti-unting lumalamig at hindi na nakikita.
Ang isang puting dwarf ay may pagkakataon pa ring maging aktibo kung ito ay bahagi ng isang binary star at iginuhit ang masa ng isang kasama sa sarili nito (halimbawa, ang kasama ay naging isang pulang higante at napuno ang buong Roche lobe nito ng masa nito). Sa kasong ito, ang alinman sa hydrogen synthesis ay maaaring magsimula sa CNO cycle sa tulong ng carbon na nakapaloob sa white dwarf, na nagtatapos sa pagpapadanak ng panlabas na hydrogen layer ("bago" na bituin). O ang masa ng isang puting dwarf ay maaaring lumaki nang labis na ang bahagi ng carbon-oxygen nito ay lumiwanag, isang alon ng paputok na pagkasunog na nagmumula sa gitna. Bilang isang resulta, ang mabibigat na elemento ay nabuo sa paglabas isang malaking bilang enerhiya:

12 С + 16 O → 28 Si + 16.76 MeV
28 Si + 28 Si → 56 Ni + 10.92 MeV

Ang ningning ng bituin ay tumataas nang husto sa loob ng 2 linggo, pagkatapos ay mabilis na bumababa para sa isa pang 2 linggo, pagkatapos nito ay patuloy itong bumabagsak ng halos 2 beses sa loob ng 50 araw. Ang pangunahing enerhiya (mga 90%) ay ibinubuga sa anyo ng gamma quanta mula sa nickel isotope decay chain. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na type 1 supernova.
Walang mga white dwarf na may mass na 1.5 o higit pang solar mass. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na para sa pagkakaroon ng isang puting dwarf, kinakailangan upang balansehin ang gravitational compression na may presyon ng electron gas, ngunit ito ay nangyayari sa mga masa na hindi hihigit sa 1.4 M C , ang limitasyong ito ay tinatawag na limitasyon ng Chandrasekhar. Ang halaga ay maaaring makuha bilang isang kondisyon ng pagkakapantay-pantay ng mga puwersa ng presyon sa mga puwersa ng pag-urong ng gravitational sa ilalim ng pag-aakalang ang momenta ng mga electron ay natutukoy sa pamamagitan ng kawalan ng katiyakan na kaugnayan para sa dami na kanilang sinasakop, at sila ay gumagalaw sa bilis na malapit sa bilis ng liwanag.

mga neutron na bituin

Sa kaso ng mas malalaking (> 10 M C) na mga bituin, ang mga bagay ay nangyayari nang kaunti sa iba. pagkuha ng mga electron na may mataas na enerhiya na bumawi sa pagkakaiba ng masa ng dalawang core. Ang pangalawang reaksyon ay lumilikha ng labis na mga neutron sa nucleus. Ang parehong mga reaksyon ay humantong sa paglamig at pangkalahatang pag-urong ng bituin. Kapag natapos ang enerhiya ng nuclear fusion, ang pag-urong ay nagiging isang halos libreng pagbagsak ng shell papunta sa contracting core. Ito ay mabilis na pinabilis ang rate ng pagsasanib sa mga panlabas na bumabagsak na mga layer, na humahantong sa paglabas ng isang malaking halaga ng enerhiya sa loob ng ilang minuto (maihahambing sa enerhiya na ibinubuga ng mga light star sa kanilang buong buhay).
Dahil sa mataas na masa, ang bumabagsak na nucleus ay nagtagumpay sa presyon ng electron gas at nagkontrata pa. Sa kasong ito, nangyayari ang mga reaksyon p + e - → n + ν e, pagkatapos nito halos walang mga electron na nakakasagabal sa compression sa nucleus. Nagaganap ang compression sa mga sukat na 10 − 30 km, na tumutugma sa density na tinutukoy ng presyon ng neutron degenerate gas. Ang bagay na bumabagsak sa nucleus ay tumatanggap ng shock wave na makikita mula sa neutron nucleus at bahagi ng enerhiya na inilabas sa panahon ng compression nito, na humahantong sa isang mabilis na pagbuga ng panlabas na shell sa mga gilid. Ang nagresultang bagay ay tinatawag na neutron star. Karamihan (90%) ng enerhiya na inilabas mula sa gravitational contraction ay dinadala ng mga neutrino sa mga unang segundo pagkatapos ng pagbagsak. Ang proseso sa itaas ay tinatawag na Type II supernova explosion. Ang enerhiya ng pagsabog ay tulad na ang ilan sa mga ito ay (bihirang) nakikita ng mata kahit na sa araw. Ang unang supernova ay naitala ng mga astronomong Tsino noong 185 AD. Sa kasalukuyan, ilang daang outbreak ang naitala kada taon.
Ang resultang neutron star ay may density ρ ~ 10 14 − 10 15 g/cm 3 . Ang pag-iingat ng angular na momentum sa panahon ng pag-urong ng bituin ay humahantong sa napakaikling panahon ng rebolusyon, kadalasan sa saklaw mula 1 hanggang 1000 ms. Para sa mga ordinaryong bituin, ang gayong mga panahon ay imposible, dahil Ang kanilang gravity ay hindi magagawang kontrahin ang mga sentripugal na puwersa ng naturang pag-ikot. Ang isang neutron star ay may napakalaking magnetic field, na umaabot sa 10 12 -10 13 gauss sa ibabaw, na nagreresulta sa malakas na electromagnetic radiation. Ang isang magnetic axis na hindi tumutugma sa axis ng pag-ikot ay humahantong sa katotohanan na ang isang neutron star ay nagpapadala ng panaka-nakang (na may panahon ng pag-ikot) ng mga pulso ng radiation sa isang tiyak na direksyon. Ang nasabing bituin ay tinatawag na pulsar. Ang katotohanang ito ay nakatulong sa kanilang pang-eksperimentong pagtuklas at ginagamit para sa pagtuklas. Mas mahirap tuklasin ang isang neutron star sa pamamagitan ng mga optical na pamamaraan dahil sa mababang ningning nito. Ang panahon ng rebolusyon ay unti-unting bumababa dahil sa paglipat ng enerhiya sa radiation.
Ang panlabas na layer ng isang neutron star ay binubuo ng mala-kristal na bagay, pangunahin ang bakal at ang mga kalapit na elemento nito. Karamihan sa natitirang bahagi ng masa ay mga neutron, pions at hyperon ay maaaring nasa pinakagitna. Ang density ng bituin ay tumataas patungo sa gitna at maaaring maabot ang mga halaga na mas malaki kaysa sa density ng nuclear matter. Ang pag-uugali ng bagay sa gayong mga densidad ay hindi gaanong nauunawaan. May mga teorya tungkol sa mga libreng quark, kabilang ang hindi lamang ang unang henerasyon, sa gayong matinding densidad ng hadronic matter. Ang superconducting at superfluid na estado ng neutron matter ay posible.
Mayroong 2 mekanismo para sa paglamig ng neutron star. Ang isa sa mga ito ay ang paglabas ng mga photon, tulad ng saanman. Ang pangalawang mekanismo ay neutrino. Nananaig ito hangga't ang temperatura ng core ay nasa itaas ng 10 8 K. Karaniwan itong tumutugma sa temperatura sa ibabaw na higit sa 10 6 K at tumatagal ng 10 5 −10 6 na taon. Mayroong ilang mga paraan upang maglabas ng mga neutrino:

Mga itim na butas

Kung ang masa ng orihinal na bituin ay lumampas sa 30 solar masa, ang core na nabuo sa pagsabog ng supernova ay magiging mas mabigat kaysa sa 3 M C . Sa gayong masa, ang presyon ng neutron gas ay hindi na makakapigil sa gravity, at ang core ay hindi tumitigil sa yugto ng isang neutron star, ngunit patuloy na bumagsak (gayunpaman, ang mga natuklasan sa eksperimentong mga neutron na bituin ay may masa na hindi hihigit sa 2 solar masa. , hindi tatlo). Sa oras na ito, walang makakapigil sa pagbagsak, at nabuo ang isang itim na butas. Ang bagay na ito ay may purong relativistic na kalikasan at hindi maipaliwanag nang walang GR. Sa kabila ng katotohanan na ang bagay, ayon sa teorya, ay bumagsak sa isang punto - isang singularity, ang isang black hole ay may non-zero radius, na tinatawag na Schwarzschild radius:

R W \u003d 2GM / c 2.

Ang radius ay tumutukoy sa hangganan ng gravitational field ng isang black hole, na hindi malulutas kahit para sa mga photon, na tinatawag na event horizon. Halimbawa, ang Schwarzschild radius ng Araw ay 3 km lamang. Sa labas ng horizon ng kaganapan, ang gravitational field ng black hole ay kapareho ng sa isang ordinaryong bagay ng masa nito. Ang isang itim na butas ay maaari lamang maobserbahan sa pamamagitan ng mga hindi direktang epekto, dahil ito mismo ay hindi naglalabas ng anumang kapansin-pansing enerhiya.
Sa kabila ng katotohanan na walang maaaring umalis sa abot-tanaw ng kaganapan, ang isang itim na butas ay maaari pa ring lumikha ng radiation. Sa quantum physical vacuum, ang mga virtual na particle-antiparticle na pares ay patuloy na ipinanganak at nawawala. Ang pinakamalakas na gravitational field ng isang black hole ay maaaring makipag-ugnayan sa kanila bago sila mawala at sumipsip ng antiparticle. Kung ang kabuuang enerhiya ng virtual na antiparticle ay negatibo, ang black hole ay nawawalan ng masa, at ang natitirang particle ay nagiging totoo at tumatanggap ng sapat na enerhiya upang lumipad palayo sa black hole field. Ang radiation na ito ay tinatawag na Hawking radiation at may blackbody spectrum. Maaari itong italaga ng isang tiyak na temperatura:

Ang epekto ng prosesong ito sa masa ng karamihan sa mga black hole ay bale-wala kumpara sa enerhiya na natatanggap nila kahit na mula sa CMB. Ang pagbubukod ay relic microscopic black hole, na maaaring nabuo sa mga unang yugto ng ebolusyon ng Uniberso. Ang mga maliliit na sukat ay nagpapabilis sa proseso ng pagsingaw at nagpapabagal sa proseso ng mass gain. Ang mga huling yugto ng pagsingaw ng naturang mga black hole ay dapat magtapos sa isang pagsabog. Walang mga pagsabog na tumutugma sa paglalarawan na naitala kailanman.
Ang bagay na nahuhulog sa isang black hole ay umiinit at nagiging mapagkukunan ng X-ray, na nagsisilbing hindi direktang tanda ng pagkakaroon ng isang black hole. Kapag ang bagay na may malaking angular na momentum ay nahulog sa isang black hole, ito ay bumubuo ng isang umiikot na accretion disk sa paligid nito, kung saan ang mga particle ay nawawalan ng enerhiya at angular na momentum bago bumagsak sa black hole. Sa kaso ng isang napakalaking itim na butas, mayroong dalawang magkakaibang direksyon sa kahabaan ng axis ng disk, kung saan ang presyon ng ibinubuga na radiation at mga electromagnetic na epekto ay nagpapabilis sa mga particle na natanggal sa disk. Lumilikha ito ng malalakas na jet ng matter sa magkabilang direksyon, na maaari ding irehistro. Ayon sa isang teorya, ito ay kung paano nakaayos ang aktibong nuclei ng mga kalawakan at quasar.
Ang umiikot na black hole ay isang mas kumplikadong bagay. Sa pag-ikot nito, ito ay "nakakakuha" ng isang partikular na rehiyon ng espasyo na lampas sa horizon ng kaganapan ("Lense-Thirring effect"). Ang lugar na ito ay tinatawag na ergosphere, ang hangganan nito ay tinatawag na static na limitasyon. Ang static na limitasyon ay isang ellipsoid na tumutugma sa horizon ng kaganapan sa dalawang pole ng pag-ikot ng black hole.
Ang mga umiikot na black hole ay may karagdagang mekanismo ng pagkawala ng enerhiya sa pamamagitan ng paglipat nito sa mga particle na nahulog sa ergosphere. Ang pagkawala ng enerhiya na ito ay sinamahan ng pagkawala ng angular momentum at nagpapabagal sa pag-ikot.

Bibliograpiya

S.B. Popov, M.E. Prokhorov "Astrophysics ng solong neutron star: radio-quiet neutron star at magnetars" SAI MSU, 2002
William J. Kaufman "The Cosmic Frontiers of Relativity" 1977
Iba pang mga mapagkukunan sa Internet

Disyembre 20 10 y.