Из чего состоят звезды – все о космосе

Из чего сделан Космос?

Если вы спросите Матиаса Бартельмана, чем он занимается, ученый молча откроет свой ноутбук – и на ваших глазах родится Вселенная. Сначала на мониторе появляется красный шар из раскаленного до миллионов градусов газа. Повинуясь неведомой силе, газ собирается в туманности, движущиеся к центру шара.

Туманности сгущаются в звезды, а те стягиваются в галактики, скопления которых образуют причудливый узор – так называемую космическую пену. На экране видно, как в местах этих скоплений концентрируется какое-то вещество. Это и есть неуловимая темная материя, которую ищут физики и астрономы.

Ищут давно, но пока никак не могут найти…

Они смотрят в небо через мощные телескопы и устанавливают в недрах земли сверхчувствительные измерительные приборы. Не так-то просто высветить темную сторону Вселенной! Как говорит Дэвид Клайн из Калифорнийского университета, речь идет о самом сложном эксперименте, который когда-либо проводился физиками.

Свою компьютерную модель – виртуальную Вселенную – Бартельман, астрофизик из Гейдельбергского университета, смешал как коктейль: взял темную материю, добавил немного космического пространства и щепотку излучения… Главный игредиент – темная материя. Без нее не было бы ни галактик, ни звезд, ни планет. А значит – и нас тоже.

Чтобы Вселенная стала такой, какая она есть, понадобилось очень много этой загадочной субстанции. Астрономы измерили космическое фоновое излучение – долгое «эхо» Большого взрыва, и пришли к выводу: темная материя составляет 23% всей Вселенной.

Еще 73% – это «космические дрожжи» – не менее загадочная темная энергия, заставляющая Вселенную расширяться. И только на какие-то 4% космос состоит из привычных элементов: водорода, гелия, железа, кремния… Свет излучает одна десятая их количества.

Так что сияние звезд и галактик на ночном небе – это всего лишь чудесная декорация. За ней бесконечная тьма.

Весь сыр-бор вокруг темной материи начался в 1933 году, когда американский астрофизик Фриц Цвикки стал наблюдать скопление галактик в области созвездия Волосы Вероники. Оценив их массу и измерив скорости, он пришел к выводу: некоторые галактики движутся слишком быстро.

Силы притяжения их видимых масс явно недостаточно, чтобы скомпенсировать центробежную силу и не дать галактикам разлететься. А значит, заключил Цвикки, во Вселенной имеется гигантский источник гравитации – какая-то невидимая материя.

Коллеги сочли это очередной забавной идеей чудаковатого профессора.

Астрономы вспомнили о ней только в начале 1970-х, когда заметили, что звезды и облака газа на краях спиральных галактик, вроде нашего Млечного Пути, вращаются с огромной скоростью. Но почему-то не отрываются и не улетают. Профессор Цвикки был прав: невидимая субстанция, сила притяжения которой удерживает звезды и газ внутри галактик, все-таки есть.

Сегодня мало кто сомневается в существовании темной материи. Наблюдая эффект гравитационной линзы, ученые пытаются понять, где же эта материя все-таки находится, и создать нечто-то вроде атласа невидимой Вселенной. (Согласно теории относительности, космические массы преломляют проходящие близко от них лучи, то есть благодаря своей гравитации действуют как линзы.)

Чтобы понять, как распределяется во Вселенной видимая (светящаяся) и темная материи, Матиас Бартельман с помощью компьютера моделирует эффект гравитационной линзы. Перед фотографией скопления галактик он «помещает» невидимую массу гигантского космического объекта.

Ее гравитационное поле искривляет траекторию луча света, идущего от другого объекта, расположенного дальше. Поэтому на мониторе компьютера изображения далеких галактик искажаются, принимая формы линий, дуг и колец.

Сравнив компьютерные модели с реальными фотографиями неба, Бартельман и определяет, где в космосе находятся сгустки таинственного вещества.

Но обосновать существование темной материи и составить карту скрытой части Вселенной – это полдела. Главное понять, из чего состоит эта таинственная среда? На каком бульоне сварен «космический суп»?

Гипотез существует множество. Некоторые исследователи считают темной материей «мачо» (MACHO – Мassive Сompact Нalo Оbject). Эти небесные тела – далекие планеты, потухшие звезды, черные дыры – состоят из обычного вещества.

Они излучают так мало света, что практически невидимы. Однако «мачо» составляют малую часть скрытой массы Вселенной. Кроме того, львиная доля темной материи находится не в сгустках, а распределена в галактиках и между ними.

Еще один из часто называемых кандидатов на роль темной материи – нейтрино. Эти частицы возникают при термоядерных реакциях в центре Солнца и при ядерных реакциях на атомных электростанциях.

За секунду наше светило посылает примерно 100 млрд нейтрино на каждый квадратный сантиметр земной поверхности. Но мы этого не чувствуем. Нейтрино не имеют электрического заряда и почти не вступают во взаимодействие с веществом – они проходят сквозь нашу планету, как ветер сквозь проволочную сетку.

Проблема в том, что для составляющей почти всю массу Вселенной темной материи эти частицы слишком легкие.

Долгое время физики считали, что у нейтрино вообще нет массы. Только в 1998 году удалось доказать, что космические пушинки все же ее имеют. Правда, до сих пор неизвестно, какую. Но суммарная масса нейтрино во Вселенной все равно остается ничтожной – от 0,1 до 6%.

Более того, они слишком «горячи» и мчатся с такой огромной скоростью, что не могут создавать сгущений, необходимых для образования галактик.

«Вселенной понадобилось бы слишком много времени для создания галактик из одних лишь нейтрино», – считает Саймон Уайт из Института астрофизики Общества имени Макса Планка. Поэтому охотники за темной материей сосредоточились в основном на «холодных» элементарных частицах.

На научном сленге они называются вимпами. Вимпы инертнее, чем нейтрино, при этом также электрически нейтральны и невидимы.

И тоже слабо взаимодействуют с обычным веществом, стремительно проносясь даже сквозь могучие горные массивы! Ведь между ядрами и окружающими их электронами в атомах вещества горных пород много свободного пространства – «проскочить» можно. Каждую секунду сквозь наше тело проходит около миллиарда вимпов. И лишь раз в несколько дней одна из этих частиц наталкивается на ядро атома, чтобы затем продолжить свое путешествие во Вселенной.

Напасть на след этих невидимок мешает то, что Землю из космоса постоянно бомбардируют другие частицы, например, электроны и протоны. Поэтому эксперименты по фиксации вимпов проводят глубоко под землей, в заброшенных шахтах. Толща горной породы служит преградой для других частиц – не таких всепроникающих, как вимпы.

Ангар на краю Модана – городка во французских Альпах недалеко от Гренобля. Сюда перевезли детали «Эдельвейса II», новой установки по поиску темной материи. Вскоре она будет смонтирована и приступит к ловле вимпов.

«Что это такое?» – ледяным голосом спрашивает Габриэль Шарден. Его сотрудники, физики Лионского университета, растерянно разглядывают грязное пятно на белоснежном полу. Все понимают: это ЧП! Ведь каждая пылинка вблизи детектора создает серьезные помехи.

Именно поэтому их шеф Шарден долгие годы искал деньги на создание лаборатории, в которой можно поддерживать почти абсолютную стерильность. В своих больших круглых очках Шарден очень похож на студента-отличника. На самом деле он – руководитель одного из главных проектов по улавливанию темной материи.

В проекте «Эдельвейс II» участвуют сорок ученых. Шардена считают уникальным специалистом – профессор теоретической физики, программист, инженер, а вдобавок еще и талантливый менеджер. Работать не прекращает ни на секунду. Дома даже телевизора нет.

В редкие свободные часы слушает музыку и обдумывает новую теорию элементарных частиц, которая должна объяснить существование загадочной темной энергии.

Шарден и его коллеги садятся в микроавтобус с мигалкой. В своих странных красных фартуках они похожи на группу дорожных рабочих. По тринадцатикилометровому туннелю, соединяющему Францию с Италией, ученые спешат в подземную лабораторию.

Женский голос на французском и итальянском постоянно напоминает водителям, что быстрее семидесяти километров в час ехать запрещено и необходимо соблюдать дистанцию. Эти правила ввели после страшного пожара в туннеле «Монблан» в марте 1999 года. Наконец автобус останавливается.

Ученые выходят, пропускают громыхающую колонну грузовиков и перебегают на другую сторону подземной дороги. Там в скале виднеется неприметная металлическая дверь. Она открывается, и участники проекта входят под каменные своды лаборатории, напоминающей старинную сельскую церковь. Прямо у входа – пластиковые бутылки с водой.

«Пить приходится постоянно, – говорит, раздавая их, один из сотрудников. – Воздух здесь, под землей, очень сухой». Детали новой установки уже перевезены со склада в подземную лабораторию. Детектор темной материи помещен в большой белый ящик, стенки которого покрыты защитным слоем парафина и свинца.

Внутри похожий на бочку охлаждающий аппарат, а в нем, как в матрешке, еще четыре термосистемы. Температура минус 273,14°С – всего на одну сотую градуса выше абсолютного нуля!

Сердце детектора – три кристалла германия, каждый размером с хоккейную шайбу и весом около 300 граммов. Когда вимп столкнется с ядром атома германия, в кристалле возникнут колебания, и сенсоры зафиксируют ничтожно малый подъем температуры.

Читайте также:  Жидкие кристаллы - все о космосе

Вот почему температура внутри установки должна быть близкой к абсолютному нулю. Искать вимп среди других частиц куда сложнее, чем пресловутую иголку в стоге сена. Но Шарден не собирается сдаваться.

Он упорно борется с естественным радиоактивным излучением, которое исходит от горной породы и от самого детектора. В каждой капле человеческого пота, в каждой пылинке и спайке термосистемы прячутся ядра атомов, которые так и «норовят» распасться.

Даже в сверхчистых кристаллах германия скрупулезный Шарден обнаруживает остаточную радиацию. К счастью, на проникновение разных частиц детектор реагирует по-разному. Таким образом ученые могут их различать.

Для эксперимента необходимо много германия. Чем больше масса кристаллических ловушек, тем выше вероятность поймать стремительный вимп. В детекторе «Эдельвейс II» германия будет свыше 30 кг! Увы, места для новой аппаратуры в подземной лаборатории явно недостаточно. Необходимо расширяться. А значит, исследования придется прервать на целый год.

Габриэль Шарден прекрасно понимает, что конкуренты не дремлют. Немецкий детектор второго поколения монтируют в подземной лаборатории в итальянских Альпах (Гран-Сассо). Но их кристалл германия весит только 10 кг. Так что вряд ли немцы опередят французов.

Ученые понимают, что поиски могут оказаться безрезультатными, но продолжают работать как одержимые. «Это как с лохнесским чудовищем, – говорит Блас Кабрера из Стэнфордского университета. – Шансов обнаружить чудище мало, но искать не перестают».

Сам Кабрера один раз уже стоял на пороге открытия. В 1982 году ему удалось зафиксировать магнитный монополь. Считается, что эта элементарная частица может быть источником магнитного поля.

После этого в течение восьми лет Кабрера безуспешно пытался повторить свой эксперимент. Увы, все сигналы оказались случайными помехами.

Сегодня космологи считают, что монополи встречаются исключительно редко и шансов их обнаружить практически нет.

За эти годы Кабрера уже успел поседеть, однако все так же неутомимо продолжает идти по следу темной материи. Свой эксперимент CDMS-II Кабрера проводит в заброшенном руднике на севере штата Миннесота. Детектор, который действует по тому же принципу, что и «Эдельвейс», еще три года назад считался абсолютным фаворитом в гонке за темной материей. Но неожиданно возникли проблемы.

Ученым понадобился специальный холодильник, способный поддерживать температуру на десятые доли градуса выше абсолютного нуля. Прибор размером с афишную тумбу решили собрать прямо в руднике.

И на глубине 800 м выяснилось, что температуру эта махина не держит! Тащить ее обратно в лабораторию уже не было возможности. Теперь ученым приходиться мотаться из Калифорнии в Миннесоту и обратно. «Если бы он стоял у нас в Стэнфорде, мы бы справились гораздо быстрей», – говорит Кабрера.

Но несмотря на эти трудности, команда CDMS не падает духом и уже собрала много ценной информации.

А возможно, удача улыбнется тем, кто выбрал окружной путь и пытается определить природу темной материи по косвенным признакам. В Намибии, в ста километрах к югу от Виндхука среди пологих холмов, покрытых зарослями колючек, высятся огненно-красные стальные конструкции, похожие на американские горки.

Это телескопы, которые установили здесь участники немецкого проекта Hess. Он назван в честь австрийца Виктора Гесса, открывшего космические лучи. Но Hess еще расшифровывается и как High Energy Stereoscopic System, стереоскопическая система высокой энергии.

Гигантские установки, каждая из которых оснащена 380 зеркалами, могут улавливать жесткие электромагнитные волны – гамма-излучение.

Установленные в южном полушарии Земли, эти телескопы видят центр Млечного Пути. Считается, что именно там особенно плотные скопления вимпов, а значит, велика вероятность их столкновения и взаимоуничтожения – аннигиляции.

Обычно она сопровождается яркой гамма-вспышкой с характерной энергией квантов. Участники проекта Hess надеются засечь эту световую пульсацию. Аннигиляция порождает не только электромагнитное излучение, но и нейтрино.

Они должны рождаться там, где высока плотность темной материи, – например, в центре Солнца.

В нашем представлении телескоп – это что-то вроде большой подзорной трубы. Нейтринные телескопы состоят из сотен шарообразных детекторов, которые фиксируют поток летящих из космоса сверхлегких частиц.

Они распознают не сами нейтрино, а элементарные частицы, называемые мюонами. Мюоны похожи на электроны, но тяжелее их примерно в двести раз и возникают при столкновении нейтрино с ядром атома.

Во время движения в веществе мюон испускает свет – его и должны уловить шарообразные детекторы.

Самый большой действующий нейтринный телескоп – «Аманда» – погружен в толщу антарктических льдов в районе американской полярной станции. Он похож на гигантскую люстру диаметром 200 метров. Только вместо хрустальных подвесок – стеклянные шарообразные модули.

Лед, как и горная порода, поглощает нежелательное излучение, идущее из космоса. Поэтому ученые мощной струей горячей воды промывают в нем отверстия километровой глубины и погружают туда модули – 4800 штук  на одном квадратном километре.

Гигантскую сеть с веселым названием Ice Cube («Кубик льда») физики раскинули на Белом континенте для поимки темной материи, которая концентрируется притяжением Солнца.

«При аннигиляции вимпов, – объясняет немецкий исследователь Кристиан Шпиринг, – нейтрино вырываются прямо из недр Солнца. Их и должны засечь наши детекторы».

А возможно, тайну материи-призрака раскроют в Швейцарии. Там, на Женевском озере, в 2007 году начнет работу крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц LHC. Около 6000 ученых участвуют в создании гиганта. Их задача – смоделировать Большой взрыв в миниатюре.

В ходе эксперимента они будут сталкивать между собой ядра атомов, разогнанные до гигантских скоростей, то есть обладающие огромными энергиями. Среди родившихся при этом частиц, возможно, будут и вимпы. LHC охотится не только за темной материей.

С его помощью физики пытаются создать всеобъемлющую теорию для всех сил и частиц в природе.

Она должна прийти на смену стандартной модели физики элементарных частиц, которая описывает мельчайшие кирпичики вещества – кварки, электроны, нейтрино – и три из четырех главных сил природы: электромагнитную силу, определяющую взаимодействие электрических зарядов, слабое ядерное взаимодействие, управляющее распадом радиоактивных элементов, и сильное ядерное взаимодействие, которое «склеивает» кварки в протоны и нейтроны.

Четвертая сила природы, гравитация, в этот ряд не укладывается. С помощью стандартной модели физики элементарных частиц невозможно вычислить около двадцати так называемых свободных параметров гравитации. Поэтому ученые стремятся расширить рамки своих теоретических построений.

А вот существование вимпов вполне вписывается в ту версию стандартной модели, которая называется суперсимметрией. В ее рамках можно свести все силы природы к одной первичной и таким образом доказать существование некоего зеркального мира с огромным количеством новых частиц.

Там, согласно вычислениям, должно существовать электрически незаряженное нейтралино (не путать с нейтрино!).

Быть может, нейтралино и есть темная материя? С точки зрения суперсимметрии, эта частица отвечает всем необходимым для кандидата на звание темной материи требованиям – она медленная, тяжелая и неуловимая.

Нейтралино (если, конечно, они существуют), возникли вскоре после Большого взрыва и теперь составляют большую часть Вселенной. По подсчетам космологов, их полная масса сопоставима с массой невидимой материи. Нейтралино могут оказаться главной составляющей космической головоломки.

Если эксперименты в горных пещерах и под толщей антарктических льдов не дадут результата, тогда вся надежда на ускорители элементарных частиц. А если и тут физиков постигнет неудача? Тогда придется  начинать все сначала – строить новые гипотезы, проводить новые опыты. Не можем же мы вечно оставаться в неведении относительно того, из чего состоит наш мир!

Источник: http://www.geo.ru/node/41895

Космические тела во Вселенной: особенности

Небесные тела — это объекты, наполняющие Вселенную. К космическим объектам относятся: кометы, планеты, метеориты, астероиды, звезды, которые обязательно имеют свои названия.

Предметами изучения астрономии являются космические (астрономические) небесные тела.

Размеры небесных тел, существующих во вселенском пространстве очень разные: от гигантских до микроскопических.

Структура звездной системы рассматривается на примере Солнечной. Около звезды (Солнца) передвигаются планеты. Эти объекты, в свою очередь, имеют природные спутники, пылевые кольца, а между Марсом и Юпитером образовался астероидный пояс.

30 октября 2017 года жители Свердловска будут наблюдать астероид Ирида. По научным расчетам астероид главного астероидного пояса приблизится к Земле на 127 млн километров.

На основании спектрального анализа и общих законов физики установлено, что Солнце состоит из газов. Вид Солнца в телескоп — это гранулы фотосферы, создающие газовое облако. Единственная звезда в системе производит и излучает два вида энергии. По научным расчетам диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли.

Читайте также:  Простые способы найти венеру на небосклоне - все о космосе

В начале 10-х годов ХХІ века мир был охвачен очередной истерией конца света. Распространялась информация о том, что «планета дьявол» несет апокалипсис. Магнитные полюса Земли сместятся в результате нахождения Земли между Нибиру и Солнцем.

Сегодня сведения о новой планете уходят на задний план и не подтверждаются наукой. Но, вместе с тем, есть утверждения о том, что Нибиру уже пролетела мимо нас, или через нас, изменив свои первичные физические показатели: сравнительно уменьшив размеры или критично изменив плотность.

Солнечная система — это Солнце и 8 планет с их спутниками, межпланетная среда, а также астероиды, или карликовые планеты, объединенные в два пояса —ближний или главный и дальний или пояс Койпера. Самая крупная планета Койпера—Плутон. Такой подход дает конкретный ответ на вопрос: сколько больших планет в Солнечной системе?

Список известных больших планет системы разделяется на две группы — земную и юпитерианскую .

Все земные планеты имеют схожее строение и химический состав ядра, мантии и коры. Что дает возможность изучить процесс атмосферного образования на планетах внутренней группы.

Падение космических тел подвластно законами физики

Скорость движения Земли—30 км/с. Передвижение Земли вместе с Солнцем относительно центра галактики может стать причиной глобальной катастрофы.

Траектории планет иногда пересекаются с линиями движения других космических тел, что является угрозой падения этих объектов на нашу планету. Последствия столкновений или падений на Землю могут быть очень тяжелыми.

Паражающими факторами в следствие падения крупных метеоритов, как и столкновений с астероидом или кометой, будут взрывы с генерированием колоссальной энергии, и сильнейшие землетрясения.

Профилактика таких космических катастроф возможна при условии объединения усилий всего мирового сообщества.

Разрабатывая системы защиты и противостояния необходимо учитывать то, что правила поведения при космических атаках должны предусматривать возможность проявления неизвестных человечеству свойств.

Что является космическим телом? Какими характеристиками оно должно обладать?

Земля рассматривается как космическое тело, способное отражать свет.

Все видимые тела Солнечной системы отражают свет звезд. Какие объекты относятся к космическим телам? В космосе, кроме хорошо заметных больших объектов, очень много маленьких и даже крохотных. Список очень маленьких космических объектов начинается с космической пыли (100 мкм), которая является результатом выбросов газов после взрывов в атмосферах планет.

Астрономические объекты бывают разных размеров, форм и расположения относительно Солнца. Некоторые из них объединяют в отдельные группы, чтобы их легче было классифицировать.

Какие бывают космические тела в нашей галактике?

Наша Вселенная наполнена разнообразными космическими объектами. Все галактики представляют собой пустоту, наполненную разными формами астрономических тел. Из школьного курса астрономии мы знаем о звездах, планетах и спутниках. Но видов межпланетарных наполнителей много: туманности, звездные скопления и галактики, почти не изученные квазары, пульсары, черные дыры.

Большие астрономически — это звезды — горячие светоизлучающие объекты. В свою очередь они разделяются на большие и малые. В зависимости от спектра они бывают коричневыми и белыми карликами, переменными звездами и красными гигантами.

Все небесные тела можно разделить на два типа: дающие энергию (звезды), и не дающие (космическая пыль, метеориты, кометы, планеты).

Каждое небесное тело имеет свои характеристики.

Классификация космических тел нашей системы по составу:

  • силикатные;
  • ледяные;
  • комбинированные.

Искусственные космические объекты это космические объекты: пилотируемые корабли, обитаемые орбитальные станции, обитаемые станции на небесных телах.

Интересные факты о космических телах

На Меркурии Солнце движется в обратную сторону. В атмосфере Венеры, по полученным сведениям, предполагают найти земные бактерии. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 108 000 км в час.

У Марса два спутника. Юпитер имеет 60 спутников и пять колец. Сатурн сжимается на полюсах из-за быстрого вращения. Уран и Венера движутся вокруг Солнца в обратном направлении.

На Нептуне есть такое явление как северное сияние.

Звезда — это раскаленное газообразное космическое тело, в котором происходят термоядерные реакции.

Холодные звезды—это коричневые карлики, не имеющие достаточно энергии. Завершает список астрономических открытий холодная звезда из созвездия Волопаса CFBDSIR 1458 10ab.

Белые карлики — это космические тела с остывшей поверхностью, внутрикоторых уже не происходит термоядерный процесс, при этом они состоят из вещества высокой плотности.

Горячие звезды — это небесные светила, излучающие голубой свет.

Температура главной звезды туманности «Жук» —200 000 градусов.

След на небе, который светится, могут оставлять кометы, небольшие бесформенные космические образования оставшиеся от метеоритов, болиды, различные остатки искусственных спутников, которые входят в твердые слои атмосферы.

Астероиды иногда классифицируют как маленькие планеты. В действительности они похожи на звезды малой яркости из-за активного отражения света. Самым большим астероидом во вселенной считается Церцера из созвездия Пса.

Какие космические тела невооруженным глазом видно с Земли?

Звезды— это космические тела, которые излучают в пространство тепло и свет.

Почему в ночном небе видны планеты, которые не излучают свет? Все звезды светятся за счет выделения энергии при ядерных реакциях. Полученная энергия используется для сдерживания гравитационных сил и для световых излучений.

Но почему холодные космические объекты тоже издают свечение? Планеты, кометы, астероиды не излучают, а отражают звездный свет.

Группа космических тел

Космос наполнен телами разных размеров и форм. Эти объекты по-разному движутся относительно Солнца и других объектов. Для удобства существует определенная классификация.

Примеры групп: «Кентавры» — находятся между поясом Койпера и Юпитером, «Вулканоиды» —предположительно между Солнцем и Меркурием, 8 планет системы также разделены на две: внутреннюю (земную) группу и внешнюю (юпитерианскую) группу.

Как называется ближайшее к земле космическое тело?

Как называется обращающееся вокруг планеты небесное тело? Вокруг Земли, согласно силам гравитации, двигается естественный спутник Луна. Некоторые планеты нашей системы также имеют спутники: Марс — 2, Юпитер — 60, Нептун — 14, Уран — 27, Сатурн — 62.

Все объекты, подчиненные Солнечной гравитаци— часть огромной и такой непостижимой Солнечной системы.

Источник: https://1000sovetov.ru/article_kosmicheskie-tela-vo-vselennoi-osobennosti

Как зажигаются звезды? | лаборатория космических исследований

RMR_astra в сб, 29/08/2015 – 21:23

  Для образования устойчивой звезды температура молекулярного газопылевого сгустка должна подняться примерно от 10 К до более чем 10 000 000 К, а плотность увеличиться более, чем на 20 порядков! Каким путем это происходит? Ответить на этот вопрос довольно сложно, так как в природе, кроме гравитации, действует множество других факторов.

   Звездообразование продолжается и в настоящее время, поэтому мы видим звезды разных возрастов.

   Рождение звезды начинается с того, что частичка молекулярной газопылевой туманности ощущает притяжение к более плотному сгустку, находящемуся от нее на расстоянии в 10^12 – 10^13  километров. Тысячи лет она к нему движется со все увеличивающейся скоростью.

При падении на центр притяжения ее кинетическая энергия переходит в тепло. Сгусток растет, но температура его не повышается, так как вещество настолько разрежено, что все изучение свободно выходит в окружающее пространсво.

Поэтому можно заглянуть внутрь таких объектов, но встречаются очень молодые протозвезды довольно редко, так как эта фаза эволюции длится всего несколько десятков тысяч лет.

   Гравитационное сжатие продолжается, масса и плотность центрального сгущения растут, прозрачность ухудшается,  поэтому большая часть излучения остается в ядре, и его температура  постепенно растет.

Окружающее вещество переизлучает поступающую часть энергии, пыль разогревается и излучает в инфракрасном диапазоне.

Как считают некоторые ученые, размер такой протозвезды сравним с размером солнечной системы, а  инфракрасное свечение из-за огромной поверхности излучения превышает солнечное.

   Продолжающееся падение вещества, гравитационное сжатие  и разогрев приводят к большим изменениям в ядре.

При температуре в сотни кельвинов начинается испарение пылинок, затем диссипация молекул, при тысячах кельвинов – ионизация атомов. На все это требуется большая энергия.

Ядро остывает, равновесие с газовым давлением нарушается, и оно сжимается. Падающее на него вещество образует атмосферу.

   Вещество ядра превратилось в плазму, теперь оно снова разогревается за счет гравитационного сжатия. Это уже молодая очень неспокойная звезда – красный карлик.

Для передачи тепла от ядра наружу механизма излучения недостаточно, вступает еще один вид передачи тепла – конвекция. Вся звезда закипает. Эта стадия эволюции звезд с массой меньше 3 солнечных называется стадией Хаяши в честь исследовавшего ее японского астрофизика. В  это время звезды очень нестабильны.

Конвекция плазмы усиливает магнитное поле, унаследованное от газопылевого облака. Для таких звезд характерны нерегулярные вспышки (звезды типа Т Тельца), выбросы вещества, сильный звездный ветер. Активность этих звезд очень похожа на солнечную, но во много раз сильнее.

Возможно, Солнце тоже пережило эту стадию, но за несколько миллионов лет, прошедших до включения в  его ядре термоядерных реакций, успело немного успокоиться.

   Вокруг звезд, имеющих большую скорость осевого вращения, заимствованную из первичного облака, газопылевое вещество сжимается к плоскости, перпендикулярной оси вращения, образуя аккреционнй диск.

Космический аппарат «Хаббл» передал изображение таких звезд вместе с их дисками. Считается, что из таких дисков  образовываются планетные системы. Они активно наблюдаются как с Земли, так и из космоса (космический аппарат Кеплер и др.

) Сейчас уже обнаружено примерно 2000 планет других солнц, но ни на одной из них пока не найдены признаки жизни.

   Самое интригующее и пока необъясненное явление – джеты – мощные выбросы струй газа с обоих полюсов вдоль оси вращения некоторых молодых звезд, возможно, обладающих сильным магнитным полем и аккреционным диском.

Читайте также:  Комета 81p/вильда - все о космосе

   Изображения джетов были получены радиотелескопом ALMA в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах и космическими аппаратами в инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра.

   Загадочной долгое время была природа объектов, обнаруженных Хербигом и Аро.

Маленькие (всего в несколько угловых секунд) туманности, являющиеся источниками коротковолнового и мазерного  радиоизлучения, образуют небольшие компактные группы, разлетающиеся в противоположных направлениях.

Примерно через сорок лет после их обнаружения оказалось, что объекты Хербига-Аро  – это сгустки газа в джетах молодых звезд.

   На фото представлено изображение джета молодой звезды, полученное космическим аппаратом Спитцер. К наблюдателю обращен один из джетов с объектами Хербига-Аро. Выбрасывающая его звезда и джет с противоположного полюса находятся за картинной плоскостью. Спиральная структура – результат вращения звезды.

Длина наблюдаемого джета – несколько световых лет, скорость выброса  – порядка 100 км/с. Изображение джета получено в инфракрасном диапазоне, искусственные цвета соответствуют температуре: наибольшая – в синей области изображения, наименьшая – в красной.

Разброс оценок температуры джетов разных звезд достигает тысяч градусов.

   Дальнейшие изменения в ядрах красных карликов связаны с ядерными реакциями с участием лития, бериллия и бора, которых по массе в сотни миллиардов раз меньше водорода. Но они все же подготавливают условия для следующих реакций.

Когда тмпература ядра достигает 10^7 К, начинаются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, включается новый способ передачи энергии из ядра – лучистый перенос, конвективные зоны и связанная с ними вспышечная активность уменьшаются, звезда успокаивается.

    На этом закончивается период образования звезды, период гравитационного сжатия, длившийся для звезд массы Солнца  всего примерно 30 миллионов лет. Впереди еще миллиарды лет сложной и интересной «жизни».

   Чем меньше масса звезды, тем медленнее происходит ее развитие, она может находиться в стадии красного карлика миллиарды лет. Объекты с массами меньше 0.08 масс Солнца вообще никогда звездами не станут, а превратятся в коричневых карликов.

   Звезды с массами порядка десяти солнечных проходят стадию гравитационного сжатия всего за сотни тысяч лет. За это время окружающее  газопылевое вещество не успевает на них упасть и скрывает звезы от наблюдателей.

Вокруг многих звезд образуются плотные, четко очерченные туманности – коконы.

В конце периода гравитационного сжатия  сильный звездный ветер и световое давление рассеивают газ и пыль, и появляются на свет бело-голубые гиганты.

   В статьях, на которые даны ссылки, образование звезд описано гораздо подробнее, приводятся списки литературы и перечень нерешенных проблем.

Источник: http://www.spacephys.ru/kak-zazhigayutsya-zvezdy

1. Что такое космос? 2. Когда и как возникла Вселенная? 3. Из чего состоит космос? 4. Как различаются звезды? 5. Какие известны звезды и планеты? 6. Как. – презентация

1<\p>

2<\p>

3 1. Что такое космос? 2. Когда и как возникла Вселенная? 3. Из чего состоит космос? 4. Как различаются звезды? 5. Какие известны звезды и планеты? 6. Как выглядели первые спутники? 7. Кто был первым космонавтом? 10. Что такое Луна? 9. Когда «Союз» и «Аполлон» состыковались на орбите? 8. Они были первыми в космосе… 11. Что находится на Луне? 12. Когда человек достиг Луны? Проверь себя ДОРОГОЙ ДРУГ! Выбери вопрос и нажми на него!<\p>

4 Космос – огромное количество звезд и звездных скоплений. А весь существующий мир, безграничный в пространстве и времени, называется Вселенной. назад<\p>

5 Вселенная возникла млрд. лет назад после Большого взрыва. До него вещество было сжато почти в точку. Взорвавшись, оно стало разлетаться с огромной силой и скоростью. Из этого разлетающегося вещества образовались и атомы, и звезды. Когда и как возникла Вселенная? назад<\p>

6 Он состоит из туманностей, галактик, звезд, планет, астероидов и комет. Туманности – это космические облака из газа и пыли, в которых происходит зарождение звезд. Галактики – это скопление звезд, которые имеют форму эллипса, спирали или другую. Они состоят из миллионов и миллиардов звезд. Наша галактика называется Млечный Путь и содержит не менее 100 млрд. звезд. Типичной звездой является Солнце. Из чего состоит космос? дальше<\p>

7 Астероиды – это небесные тела из горных пород и железа, размером от нескольких десятков до 900 км. Кометы – это небесные тела, состоящие в основном изо льда. Ядро у кометы несколько километров. Из чего состоит космос? назад<\p>

8 По температуре и размерам. Наше Солнце не очень горячее, поэтому оно желтое. Более горячими являются белые звезды; еще горячее – голубовато-белые, самые горячие звезды – голубые. Есть звезды холоднее Солнца – оранжевые и красные. Некоторые звезды-сверхгиганты в сотни раз больше Солнца, а звезды-карлики в 300 раз меньше Солнца. Наше Солнце небольшого размера, хотя его диаметр более миллиона километров. Таких звезд большинство. Как различаются звезды? назад<\p>

9 Лучше всего изучена звезда Солнце. Другие звезды находятся так далеко, что кажутся маленькими. На небе люди объединяют их в различные фигуры и называют созвездиями. Астрономы смогли изучить только планеты, входящие в нашу Солнечную систему. Они двух видов – планеты малые (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты- гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Какие известны звезды и планеты? назад<\p>

10 Самый первый спутник был в виде шара, весил всего 84 кг при диаметре 58 см. Спутник находился в космосе 92 дня. Следующий спутник полетел с первым пассажиром на борту – это была собака Лайка. Спутник был запущен в Советском Союзе 3 ноября 1957 года. Как выглядели первые спутники? назад<\p>

11 12 апреля 1961 года полет на советском корабле «Восток-1» совершил первый в мире космонавт Юрий Алексеевич Гагарин. Полет длился всего 108 минут. Гагарин сделал один виток вокруг Земли и благополучно вернулся. Его полет стал в России национальным праздником: ежегодно 12 апреля отмечается День космонавтики. Кто был первым космонавтом? назад<\p>

12 Первым космонавтом, сделавший многовитковой полет вокруг Земли, стал Герман Титов. Первая женщина-космонавт Валентина Терешкова в июне 1963 г. совершила трехдневный полет в космос. Первым вышел в открытый космос Алексей Леонов в 1965 году. Они были первыми в космосе… назад<\p>

13 Первый совместный космический полет советских космонавтов и американских астронавтов состоялся 17 июля 1975 г., когда корабли «Союз» и «Аполлон» состыковались на орбите. Два дня продолжался полет. Члены экипажа переходили из одного корабля в другой. назад<\p>

14 Это естественный спутник Земли в виде шара, но без атмосферы. На стороне, обогреваемой Солнцем, +122, без Солнца Луна находится на расстоянии км от Земли. Она меньше Земли, поэтому сила тяготения на ней в шесть раз слабее. Средний человек на Луне весит 12,5 кг. Что такое Луна? назад<\p>

15 Что находится на Луне? На Луне имеются горы, кратеры от метеоритов и впадины. Впадины покрыты грунтом. Он похож на пемзу, но разрушен перепадами температур до состояния песка. Толщина грунта – 6 м. Однако, он плотный, и нога человека погружается не более чем на 2-3 см. назад<\p>

16 Когда человек достиг Луны? В 1969 г. американский астронавт Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны. Туда он летал на корабле «Аполлон-11». В 1970 г. станция «Луна-17» доставила на Луну автоматический луноход, который ездил по поверхности больше недели и передал множество фотографий. назад<\p>

17 ГАЛАКТИКАГАЛАКТИКА 1. Кто был первым космонавтом? А Г А Р И Н 2. Спутник Земли. Л У Н 3. Самая известная звезда. С О Н Ц Е 4. В каком месяце отмечается День космонавтики? П Р Е Л Ь 5. Первая женщина-космонавт. Т Е Р Е Ш О В А 6. Космонавт, совершивший многовитковой полет вокруг Земли. И Т О В 7. Небесное тело, состоящее из горных пород и железа. А С Т Е Р О Д 8. Небесное тело, состоящее в основном изо льда. О М Е Т А 9. Одна из малых планет. М Р С вперед<\p>

18<\p>

19 ИСТОЧНИКИ: Сидорина Т.В. Большая книга эрудита /Науч.-поп. издание для детей. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», – 144 с jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg<\p>

Источник: http://www.myshared.ru/slide/1169601/

Ссылка на основную публикацию