Фабрика образования звезд — Мир Знаний

Фабрика образования звезд

В недрах огромных водородных облаков в космосе при участии сил тяготения рождаются тысячи звезд.

В 1995 г. с помощью космического телескопа  «Хаббл» была исследована туманность Орел —  гигантское газопылевое сгущение в созвездии Змеи. В центре туманности, находящейся на  расстоянии 7000 световых лет от Земли, ученые обнаружили неоднородности. Между светлой областью, состоящей из сильно разреженного атомарного водорода, и темным молекулярным облаком выделялись три столба из очень плотного газа. Протяженность этих колонн составляла более одного светового года.

Море зародышей

Области плотного газа подобны небесным питомникам, где группами зарождаются звезды. Среди них встречаются очень крупные экземпляры (в восемь и более раз превосходящие Солнце) и светила поменьше.

Молодые звезды — мощные источники ультрафиолетового излучения, которое, подобно солнечному ветру, выметает пыль из окрестного пространства, освобождая его от облаков. На участке, показанном на снимке (слева), излучение расчистило пространство от большинства частиц космического вещества, оставив только три гигантских столба. Внутри них с помощью телескопа «Хаббл» были обнаружены глобулы — плотные газопылевые сгустки диаметром несколько астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца и составляет около 149 млн км). Это зародыши звезд, которые по мере испарения газовых столбов становятся видны все лучше. Под действием силы тяготения они постепенно изменяются, как и вся Вселенная.

Гравитационные силы стягивают в центр протозвезды все больше газа. В результате об¬ разуются плотные, компактные шары. Этот процесс называют гравитационным коллапсом (сжатием). Остановить его может только вмешательство ядерных сил. И они вмешиваются.

Цепные реакции

При сжатии звездное вещество разогревается. Когда температура достигает 15-20 млн градусов Цельсия, ядра атомов водорода сливаются, образуя ядра атомов другого элемента — гелия. Начинается термоядерная реакция, в ходе которой выделяется громадное количество энергии в виде тепла и света. Эта энергия препятствует дальнейшему сжатию звезды. Таким образом, сила тяготения порождает другую, противодействующую ей силу. Их непрекращающаяся борьба и определяет дальнейшую жизнь звезды. Когда одна из них ослабевает, другая усиливается.

Звезды-выкидыши

Но не всякому звездному зародышу суждено когда-нибудь засиять. Некоторые из них так и остаются небольшими темными шарами. Это происходит в тех случаях, когда вещества в зародыше недостаточно, чтобы порожденная им сила тяготения смогла запустить процесс термоядерной реакции.

Такие мертворожденные звезды, именуемые бурыми (или коричневыми) карликами, могут составлять существенную часть так называемого темного вещества, которое исследователи Вселенной увлеченно ищут. Именно оно, а точнее, его количество может дать ключ к ответу на вопрос о расширении Вселенной. Если плотность темного вещества ниже некоего критического значения, то Вселенная будет расширяться бесконечно. Если плотность выше критической, то расширение рано или поздно остановится, и Вселенная, вероятно, снова сожмется.

Гибель звезд

Недра звезды — это бурлящий котел, где каждую секунду в ходе реакции термоядерного синтеза сотни миллионов тонн водорода превращаются в гелий, выделяя колоссальное количество энергии. Однако эта энергия, поддерживающая жизнь звезды, позже становится причиной ее смерти. Чем меньше масса звезды, тем медленнее приближается ее гибель, хотя конец все равно неизбежен. Если звезда массивна (в шесть и более раз превышает массу Солнца), то она может умереть, взорвавшись как сверхновая, и часть ее останков послужит строительным материалом для нового поколения звезд, возникающих в недрах других молекулярных облаков. Еще более массивная звезда может сжаться до такой степени, что даже излучаемый ею самой свет окажется не в состоянии покинуть ее, — столь велика будет сила притяжения звезды. Так возникают черные дыры.

Менее массивная звезда, вроде Солнца, превращается в красного гиганта. Гелиевое ядро сжимается и раскаляется настолько, что начинается термоядерная реакция превращения гелия в углерод с образованием все более тяжелых элементов, вплоть до железа. При этом внешние газовые слои звезды сильно расширяются и становятся очень разреженными. В конце концов она сбрасывает свою гигантскую газовую оболочку, из которой образуется планетарная туманность. От красного гиганта остается невероятно горячая компактная звезда — белый карлик. Таких белых карликов много разбросано на просторах Вселенной. Постепенно они остывают и превращаются в холодные, потухшие черные карлики.

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях