Номінація: сучасний навчальний посібник (підручник) Рожище 2014 Укладач: М. Л. Мізюк
жүктеу/скачать 5.51 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Протозоря
- Головна послідовність
- Червоний гігант
- Останні роки і загибель зір
- Зорі середньої маси
- Зорі великої маси
Класифікація змінних зірок.Відповідно до класифікації, запропонованої 1969 року, змінні зорі поділяються на три великих класи:
З пульсуючих змінних зір можна виділити: - цефеїди - жовті гіганти та надгіганти зі періодами від 1 доби до 135 діб (можливо навіть до 200 діб). Характеризуються відомою залежністю між періодом пульсацій та світністю, що дозволяє визначати відстань до зірки за спостережуваним періодом пульсацій. За цю рису отримали образну назву маяки Всесвіту. 3. Нові зорі. Нова зоря - зоря, світність якої раптово збільшується в 103-106 разів (на 7-19 зоряних величин), а потім поступово зменшується (протягом місяців чи років). Здебільшого світність збільшується в десятки тисяч разів. Спочатку вважали, що спалахує нова (раніше не існуюча) зоря, оскільки такі зорі до спалаху не спостерігалися. У двадцятому сторіччі було лише п'ять років (1908, 1911, 1923, 1965 та 1966), протягом яких астрономи не зафіксували появу Нових. За сучасними оцінками у нашій Галактиці щороку спалахує від 50 до 300 Нових, але більшість з них залишається непоміченими.
В 1054 р. спалахнула Наднова зоря у сузір’ї Тельця. На даний час утворилася крабоподібна туманність., яка розширюється з швидкістю 1200 км/c. У нашій Налактиці за останні 1000 років спостерігались три наднові зорі: 1054 р. – в Тельці, 1572 р. – в Кассіопеї, 1604 р. – в Змієносці. Цікаві факти: Наймолодшим відкривачем наднової зорі стала десятирічна мешканка Канади Кетрін Ґрей, що відкрила зірку Supernova 2010lt 2 січня 2011.5. Пульсари. Пульсар - космічне джерело електромагнітного випромінювання, що реєструється на Землі у вигляді імпульсів - сплесків, які періодично повторюються. Джерелом імпульсів вважається нейтронна зоря з сильним магнітним полем, яка обертається і має вузькоспрямоване випромінювання. Більшість пульсарів спостерігаються у радіодіапазоні. В наш час відомо більш 1000 пульсарів. Радіопульсар є кінцевою стадією еволюції одиночної масивної зорі. Нейтронна зоря утворюється в результаті вибуху Наднової. 6. Нейтронні зорі. Нейтронна зоря - зоря на певному етапі своєї еволюції, густина якої згідно із сучасними астрофізичними теоріями, співмірна з густиною атомного ядра. Якщо маса зірки з головної послідовності менша від трьох мас Сонця, то після сходу з головної послідовності, зоря перетворюється на білий карлик. При масі 3-8 мас Сонця - зоря перетворюєтся на нейтронну зірку. Якщо маса більша від восьми мас Сонця, то вона колапсує до чорної діри. Оскільки радіус нейтронної зірки складає лише порядку 10-20 км, то вона має низьку світність. Нейтронна зоря швидко обертається - це результат збереження моменту кількості руху під час гравітаційного стискання зірки. Обертання призводить до появи пульсара - спостерігається астрономічний об'єкт, що випромінює у імпульсному режимі. 7. Чорні діри. Чорні діри – астрофізичні об’єкти, які створюють настільки велику силу тяжіння, що жодні частинки не можуть відірватися з їхньої поверхні. Виявити їх при цьому можна по рентгенівському випромінюванню, яке виникає внаслідок перетікання газу до чорної дірки з сусідньої (звичайної) зірки. Припускають також, що в ядрах активних Галактик і квазарах можуть бути надмасивні чорні діри. 
За загальною теорією відносності, якщо розмір тіла не перевищує гравітаційного радіуса, тіло своїм тяжінням буде захоплювати світло і будь-яку іншу матерію. Гравітаційний радіус для Сонця складає 3 км, а для масивних зір до 200 км., для Землі – 1 см. Зорі з масою понад 3 маси Сонця на кінцевій стадії своєї еволюції неодмінно повинні колапсувати (стискатися) до гравітаційного радіуса. Чорна діра може мати три фізичні параметри: масу, електричний заряд і момент імпульсу. Навколо чорної діри можна побудувати уявну поверхню, з-під якої не може виходити випромінювання, така поверхня називається горизонтом подій. В надрах чорної діри кривина сили гравітації сягає нескінченності в області, яка називається сингулярністю. 8. Еволюція зір - зміна фізичних характеристик, хімічного складу та внутрішньої будови зорі із часом. Протозоря:Зоря починає своє існування, як холодна, розріджена туманність міжзоряного газу. Потім ця туманність стискається, внаслідок тяжіння, і поступово набуває форму кулі. Під час стискання енергія гравітації частково перетворюється на теплову. Коли температура в центрі сягає близько 3 мільйонів К, починаються термоядерні реакції, в яких гідроген перетворюється на гелій. Стискання припиняється, коли виділення енергії в термоядерних реакціях повністю врівноважує витрати на випромінювання. Протозоря стає повноцінною зорею та опиняється на головній послідовності. Головна послідовність:Енергія, що виділяється у термоядерних реакціях, підтримує випромінювання зорі та високий тиск у її надрах, який врівноважує тяжіння. У зір із масою до 1,2 M☉ перетворення гідрогену на гелій відбувається переважно шляхом протон-протонного циклу, у масивніших зір - шляхом вуглецево-азотного циклу. Світність та ефективна температура зорі на головній послідовності змінюється дуже мало. Це найтриваліша стадія еволюції - тривалість усіх подальших стадій становить лише 10% від часу перебування на головній послідовності. Подальша доля зорі залежить від її маси. З погляду еволюції зорі поділяють на такі групи:
Червоний гігант:Коли майже весь гідроген в ядрі перетворюється на гелій, його горіння продовжується у шарі на периферії ядра. Термоядерні реакції сповільнюються, зменшується температура та, відповідно, тиск у ядрі. Гідростатична рівновага порушується й під дією сил тяжіння відбувається стискання ядра. Це призводить до зростання його густини та температури. У цей період структура зорі змінюється. Її світність зростає, зовнішні шари розширюються, а температура поверхні зменшується. Зоря перетворюється на червоного гіганта. Маса гелієвого ядра поступово зростає. Коли маса ядра сягне 0,4-0,5 M☉, а температура в ньому становитиме приблизно 100 мільйонів К, знову починаються термоядерні реакції, але вже за участі гелію. Останні роки і загибель зір:Зорі малої маси:Наразі достеменно не відомо, що відбувається з легкими зорями після вичерпання запасів гелію. Деякі зорі можуть синтезувати гелій тільки в деяких активних центрах, що робить їх нестабільними і утворює сильний зоряний вітер. Після таких зір планетарна туманність не утворюється, а зоря просто випаровується в космічний простір і стає навіть меншою, ніж коричневий карлик. Зорі, з масою менше, ніж 0,5 від сонячної не можуть синтезувати гелій після водню. Після припинення термоядерних реакцій, вони поступово остигаючи, будуть ще слабко випромінювати в інфрачервоному і мікрохвильовому спектрі. Зорі середньої маси:Туманність Котяче Око - планетарна туманність, яка сформувалась після загибелі зірки, яка за масою була близькою до Сонця. У цих зір гелій перетворюється у вуглець. Від цього зовнішні шари зірки розширюються. Від цього втрачається багато газу, який багатий іншими елементами, крім гелію і вуглецю (наприклад, киснем). Потім зоря перетворюється в білий карлик. Зорі великої маси:Після згорання гелію вага зір вагою понад 8 сонячних мас при стисненні виявляється достатньою для розігріву ядра і оболонки до температур, необхідних для запуску наступних реакцій нуклеосинтезу - вуглецю, потім кремнію, магнію - і так далі, у міру зростання ядерних мас. При цьому при початку кожної нової реакції в ядрі зірки попередня продовжується в її оболонці. Насправді, всі хімічні елементи аж до заліза, з яких складається Всесвіт, утворилися саме в результаті нуклеосинтезу в надрах вмираючих зірок цього типу. Але залізо - це межа, воно не може служити паливом для реакцій ядерного синтезу або розпаду ні при яких температурах і тисках, оскільки як для його розпаду, так і для додавання до нього додаткових нуклонів необхідний приплив зовнішньої енергії. В результаті масивна зірка поступово накопичує всередині себе залізне ядро, не здатне послужити паливом ні для яких подальших ядерних реакцій. Як тільки температура і тиск усередині ядра досягають певного рівня, електрони починають вступати у взаємодію з протонами ядер заліза, в результаті чого утворюються нейтрони. І за дуже короткий відрізок часу - деякі теоретики вважають, що на це йдуть лічені секунди, - вільні впродовж всієї попередньої еволюції зірки електрони буквально розчиняються в протонах ядер заліза, все речовина ядра зірки перетворюється на суцільний згусток нейтронів і починає стрімко стискатися в гравітаційному колапсі , оскільки протидіяти йому тиск виродженого електронного газу падає до нуля. Зовнішня оболонка зірки, з під якої виявляється вибита всяка опора, обрушується до центру. Енергія зіткнення обрушення зовнішньої оболонки з нейтронним ядром настільки висока, що вона з величезною швидкістю відскакує і розлітається на всі боки від ядра - і зірка буквально вибухає в сліпучою спалаху наднової зірки. За лічені секунди при спалаху наднової може виділитися в простір більше енергії, ніж виділяють за цей же час всі зірки галактики разом узяті. Після спалаху наднової і розльоту оболонки у зірок масою порядку 10-30 сонячних мас триваючий гравітаційний колапс призводить до утворення нейтронної зірки, речовина якої стискається до тих пір, поки не починає давати про себе знати тиск вироджених нейтронів - іншими словами, тепер вже нейтрони (подібно того, як раніше це робили електрони) починають противитися подальшому стисненню, вимагаючи собі життєвого простору. Це зазвичай відбувається після досягнення зіркою розмірів близько 15 км у діаметрі. В результаті утворюється швидко обертається нейтронна зірка, що випускає електромагнітні імпульси з частотою її обертання; такі зірки називаються пульсарами. Нарешті, якщо маса ядра зірки перевищує 30 сонячних мас, ніщо не в силах зупинити її подальший гравітаційний колапс, і в результаті спалаху наднової утворюється чорна діра. 
Тема-19. Наша Галактика 1. Наша Галактика (Чумацький Шлях - українська назва Галактики) – це просторова зоряна система, у якій розташувалася наша Сонячна система, а також усі зорі, які ми бачимо неозброєним оком. Чумацький Шлях є спіральною галактикою дископодібної форми, що разом із галактикою Андромеди, Галактикою Трикутника та низкою інших галактик утворюють місцеву галактичну групу жүктеу/скачать 5.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|