Реферат на тему:

НАЙВАЖЛИВІШІ ЗАКОНОМІРНОСТІ

У СВІТІ ЗІР. ЕВОЛЮЦІЯ ЗІР.

Ми бачили, що існують і поодинокі, і подвійні, і кратні зорі, змінні
зорі різних типів, нові й наднові, надгіганти і карлики, зорі
найрізноманітніших розмірів, світностей, температур і густин. Чи не
створюють вони хаос фізичних характеристик? Виявляється, ні.
Узагальнюючи здобуті дані про зорі, встановили ряд закономірностей між
ними.

Зіставляючи відомі маси і світності зір, переконуємося, що із
збільшенням маси швидко зростає світність зір: L ( m3,9. За цією так
званою залежністю «маса — світність» можна визначити масу поодинокої
зорі, знаючи її світність (білі карлики цій залежності не підлягають).

Для найпоширеніших типів зір справджується формула

L ( R5,2, де R — радіус зорі. В усіх випадках береться повна світність.
Ці формули показують, що включені до них фізичні характеристики зір
взаємопов’язані.

Надзвичайно великий інтерес становить зіставлення світності зір з їхніми
температурою і кольором. Цю залежність подано на : діаграмі «колір —
світність» (К — С) (діаграма Герцшпрунга — Рессела, див. задній форзац).
На цій діаграмі по осі ординат відкладають логарифми світностей чи
абсолютні зоряні величини М, а по осі абсцис — спектральні класи, або
відповідні їм логарифми температур, або величину, яка характеризує
колір. Точки, що відповідають зорям з відомими характеристиками,
розміщуються на діаграмі не хаотично, а вздовж деяких ліній —
послідовностей. Більшість їх розміщується вздовж похилої лінії, що йде
зліва зверху вправо вниз. У цьому напрямі зменшуються одночасно
світності, радіуси й температури зір. Це головна послідовність. На ній.
стрілкою позначено положення Сонця як зорі — жовтого карлика. Паралельно
головній послідовності розміщується послідовність субкарликів, які на
одну зоряну величину слабші, ніж зорі головної послідовності з такою
самою температурою. Угорі паралельно осі абсцис розміщена послідовність
надгігантів. У них колір і температура різні, а світність майже
однакова.

Від середини головної послідовності вправо вгору відходить послідовність
червоних гігантів. Нарешті, внизу містяться білі карлики з різними
температурами. Біло-голубу послідовність становлять зорі, що спалахують
як нові, та інші типи гарячих зір.

Належність зорі до тієї чи іншої послідовності можна розпізнати за
деякими деталями в її спектрі.

Як бачимо, в природі не існує довільних комбінацій маси, світності,
температури й радіуса. За теорією місце зорі на діаграмі К — С
визначається насамперед її масою і віком, отже діаграма відображає
еволюцію зір.

Чим масивніша зоря, тим вища температура в її надрах і тим швидше
«вигоряє» водень, перетворюючись у гелій. Голубі зорі, що належать до
головної послідовності, «спалюють» водень за 106—107 років, а такі, як
Сонце, лише за 10’° років. Внутрішньої енергії Сонця вистачить ще на
мільярди років.

З вигорянням водню в центрі зорі її еволюція прискорюється. Зоря
перетворюється у червоний гігант. У щільному й гарячому ядрі в червоних
гігантах відбувається реакція синтезу вуглецю з гелію. Із зменшенням
запасів гелію ця реакція припиняється. Зоря стискується, переходить у
стан білого, надзвичайно густого карлика. Маючи невелику поверхню (і
тому витрачаючи мало енергії), білий карлик може світити дуже тривалий
час. Так відбувається еволюція Сонця й зір, маса яких не перевищує його
масу.

У зоряному Всесвіті відбуваються не тільки повільні зміни, а й швидкі,
навіть катастрофічні. Наприклад, за час порядку року звичайна на вигляд
зоря спалахує як наднова і приблизно за той самий час її яскравість
спадає. Внаслідок цього вона, мабуть, перетворюється в крихітну зорю,
розміром близько 10— 20 км, яка складається з нейтронів і обертається з
періодом порядку секунди й швидше (нейтронну зорю). її густина зростає
до густини атомних ядер (1016 кг/м3) і вона стає могутнім випромінювачем
радіо- й рентгенівських променів, що, як і її світло, пульсують з
періодом обертання зорі. Прикладом такого пульсара, як їх називають, є
слабка зірочка в центрі Крабрподібної радіотуманності, що розширюється.
Залишків спалахів наднових зір у вигляді пульсарів і радіотуманностей,
на зразок Крабо-подібної, відомо вже багато.

Нейтронні зорі — це кінцева стадія еволюції зір з ненабагато більшою,
ніж у Сонця, масою.

Вважають, що зорі з масою, яка значно перевищує сонячну, завершують свою
еволюцію, перетворюючись в об’єкт великої густини розміром приблизно як
нейтронна зоря, гравітаційне поле якого перешкоджає випромінюванню
світла. Такий об’єкт називають чорною дірою.

Білі карлики, нейтронні зорі й чорні діри, існування яких передбачено
теорією, але ще не підтверджено спостереженнями, є кінцевими стадіями
еволюції зір різної маси. Із речовини, викинутої зорями, у майбутньому
можуть утворюватися зорі нового покоління. В цілому процес формування й
розвитку зір стає зрозумілим, якщо розглядати їх як складову частину
всієї зоряної системи — Галактики.

Похожие записи