Od čega su napravljene zvijezde. Zvijezde i njihova evolucija

Od kojih se kemijskih elemenata sastoje razna tijela koja nas okružuju - zrak, voda, zemlja, stijene, biljke i životinje? Od čega su napravljene sunce i zvijezde?

Ova su pitanja dugo zanimala čovjeka.

Već u prošlom stoljeću napravljene su detaljne analize brojnih stijena koje čine globus. Rezultat je bio neočekivan. Uz svu raznolikost stijena koje se nalaze u zemljinoj kori, pokazalo se da se sastoje uglavnom od nekoliko kemijskih elemenata - silicija i kisika, željeza i aluminija, kalcija i magnezija, natrija i kalija i nekih drugih. Ti su elementi dio zemljine kore u obliku spojeva s kisikom.

Najviše u kori (do dubine

16 kilometara) kisika; on čini oko 50 posto sve njegove tvari. Četvrti dio kore svijeta je silicij. Oko sedam do osam posto mase tvari pada na udio aluminija i oko četiri - na udio željeza. Magnezij, kalcij, kalij i natrij zajedno uzimaju nešto više od 10 posto mase zemljine kore; a samo nekoliko posto tvari zemljine kore sastoji se od preostalih osam desetaka kemijskih elemenata,

Neki od ovih elemenata, poput kositra, bakra, kroma, nikla i drugi, nalaze se u zemlji u obliku nakupina rude - taloga rude.

Ostali elementi raspršeni su u zemljinoj kori.

Oni uključuju; na primjer skandija, hafnija i drugih. Ti se elementi nazivaju "rijetki", mada ukupni broj takvih "rijetkih" elemenata u zemlji nije tako mali. Često ih ima više od običnih, "neuobičajenih" elemenata. Tako je „rijedak“ element cirkonija u zemljinoj kori mnogostruko više od olova.

Takvi se elementi nazivaju "rijetki", jer su rasuti u tlu i izvlačenje iz kamenja je vrlo dugotrajan zadatak.

S dubinom se mijenja postotak kemijskih elemenata. Sadrže željezo i magnezij, smanjuje količinu kisika, natrija, kalija, aluminija, silicija. Prema znanstvenicima, Zemljina jezgra sastoji se uglavnom od željeza.

Proučavanje raspodjele i povijesti kemijskih elemenata u zemljinoj kori provodi mlada znanost - geohemija. Ta je znanost nastala djelima izvanrednih sovjetskih znanstvenika V. I. Vernadskog i A. E. Fersmana.

Kemijski sastav tvari i organskog „živog“ podrijetla vrlo je „loš“. Deseci tisuća različitih organskih tijela prirode sastoje se uglavnom od 6-8 tvari - ugljika, dušika, kisika, vodika i nekih drugih.

Također je određen i sastav zraka. Njegove glavne komponente su dušik i kisik (osim tih elemenata, sastav zraka sadrži plinove argona, neona, helija, kriptona, ksenona i ugljičnog dioksida).

Stoga, kemikalije koje čine Mendeleev tablicu tvore različite tvari žive i nežive prirode.

Trenutno, kemičari znaju na primjer koji su kemijski elementi dio tijela životinja. I ovdje se, ispada, susrećemo s istim elementima - s kisikom i ugljikom, s dušikom i kalcijem, sumporom i fosforom, s natrijom i kalijem.

U prošlim stoljećima mnogi su znanstvenici vjerovali da su tijela animirane i nežive prirode neuporedive stvari. Jedno je, na primjer, "mrtvi" kamen, a sasvim drugo je neka vrsta biljnog ili životinjskog organizma. Kamen i bilo koje drugo tijelo nežive prirode mogu se naučiti umjetno stvarati. Navodno je nemoguće umjetno dobiti bilo koju supstancu divljih životinja. U njihovo stvaranje je uključena posebna "životna snaga".

Kler je posebno nestrpljivo podržavao takve stavove. U njima su vidjeli potvrdu postojanja nepristrane, tajanstvene i neuhvatljive duše.

Znanost je pobijala ta nenaučna stajališta. Prije otprilike 120 godina urea je najprije bila umjetno proizvedena, tvar koju su prethodno stvorili samo živi organizmi.

Nešto kasnije poznati ruski kemičar N.N. Zinin razvio je pripremu baze za anilin iz benzena. Prije toga, anilin je dobiven iz prirodnog bojila - indigo.

Danas kemičari umjetno stvaraju ne samo mnogo stotina tvari „živog“ podrijetla, već i primaju takve organske tvari koje divljač ne stvara!

Dakle, znanost je materijalno jedinstvo svijeta oko nas.

Sva brojna tijela i živa i neživa priroda sastoje se od najmanjih materijalnih čestica - atoma različitih kemijskih elemenata. Broj tih kemijskih elemenata i njihovo jedinstvo određuje veliki zakon prirode - periodični zakon D. I. Mendelejeva.

Ali postavlja se još jedno pitanje koje zahtijeva odgovor. Od koje se tvari, od kojih elemenata sastoje nebeska tijela, zvijezde i planeti? Da li Mendeleev zakon vrijedi i za svemir?

Moderna znanost daje odgovor i „ali to pitanje. Da, pošteno.

Od davnina su ljudi promatrali pad „nebeskog kamenja“ - meteorita. U nekadašnjim su vremenima takvo kamenje često čak obožavali kao "glasnike bogova". Trenutno znamo da su meteoriti fragmenti drugih nebeskih tijela u svemiru.

Naravno, vrlo je zanimljivo saznati od čega se sastoje kemijski elementi „nebesko kamenje“.

Brojne analize meteorita, i kamena i željeza, pokazale su da se fragmenti materije koji nam dolaze iz dubina svemira sastoje od istih kemijskih elemenata koje kombinira periodna tablica.

Na zemlji nema niti jednog novog elementa koji nam je nepoznat u meteoritima!

Sada je određen sastav žarulja sa žarnom niti - sunca i zvijezda. Zrake svjetlosti koje su došle na Zemlju iz dalekih zvijezda govorile su o ovom čovjeku.

Sredinom prošlog stoljeća idealistički filozof O. Comte, pokušavajući dokazati da je naše znanje o prirodi ograničeno, dao je sljedeći primjer: osoba nikada neće znati od čega se prave zvijezde i sunce, kakva je temperatura tih nebeskih tijela itd. Uostalom, sunce i zvijezde - to su žarulja nebeskih tijela. Čak i ako pretpostavimo da će ljudi u dalekoj budućnosti graditi interplanetarne zrakoplove, oni se još uvijek ne mogu približiti površini sunca i zvijezda, jer je temperatura ovih nebeskih tijela vrlo visoka.

Znanost je negirala lažne argumente ovog filozofa.

Samo nekoliko godina nakon Comteove izjave, otkriven je novi i plodonosan način proučavanja nebeskih tijela - spektralna analiza.

Suština ove metode, ukratko, je sljedeća: bijela svjetlost koju promatramo u životu, pod određenim uvjetima, razgrađuje se u obojene zrake. To se može vidjeti vrlo jednostavnim iskustvom. Stavite na put zrake svjetlosti komad stakla koji izgleda poput klina, takozvanu trokutastu prizmu (Sl. 9).

Prolazeći kroz takvu prizmu, svjetlost mijenja svoj pravolinijski smjer ili se, kako kažu, refraktira u njemu i istovremeno se raspada na svoje obojene zrake. Formira se takozvani spektar obojenih zraka. U spektru je uobičajeno razlikovati sedam boja: crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, plavu i ljubičastu, pretvarajući se jedna u drugu.

Taj se fenomen objašnjava činjenicom da se zrake različitih boja prelažu različito u trojednom komadu stakla - crvene zrake odstupaju manje od ostalih u prizmi, a ljubičaste više od svih ostalih zraka.

Proučavajući svjetlosne spektre iz različitih izvora, znanstvenici su otkrili jedno značajno obilježje. Svjetlost koja dolazi od vrućih krutih čestica i tekućina daje kontinuirani spektar, odnosno obojene pruge u njemu slijede jedna za drugom i uvijek istim redoslijedom.

Potpuno se drugačiji spektar postiže ako svjetlost emitiraju vruće pare bilo koje tvari. Ovaj se spektar sastoji od tankih linija u boji odvojene tamnim prugama. Takav se spektar naziva bar spektar.

I ispada da svaki kemijski element ima svoj linijski spektar, različit od ostalih. Na primjer, natrijeva para sa žarnom niti daje spektar koji se sastoji od dvostruke žute linije; u pare spektra litijskog elementa postoje karakteristične - jedna crvena i jedna narančasta linija; crveno-vruće pare kalija pokazuju dvije karakteristične crte - crvenu i ljubičastu itd.

Otkrivanje ove izuzetne osobine - sposobnosti tvari da daju svoj vlastiti spektar emisije različit od ostalih kada su u stanju vrućih plinova, bilo je osnova neobično osjetljive spektralne analize). Koristeći ovu istraživačku metodu, u prvim godinama njezine primjene otkriveno je nekoliko novih, dosad nepoznatih kemijskih elemenata (uključujući ranije spomenuti galij). Sadržaj ovih elemenata u zemlji je vrlo raštrkan, pa su ranije oni izbjegli pažnju istraživača. Metoda spektralnog istraživanja tijela prirode omogućila je otkrivanje milijuna i milijardi grama neke tvari.

Svako novo jednostavno tijelo osjetilo se novom kombinacijom linija boja u spektru, novim spektrom linija.

Spektralno istraživanje zraka svjetlosti koje dolazi s nebeskih tijela omogućilo nam je da utvrdimo iz kojih se elemenata zvijezde sastoje.

Još prije otvaranja spektra linija primijećeno je da spektar sunčevih zraka, koje se dugo vremena smatralo čvrstim, zapravo nije kontinuiran, već se presijeca s mnogim tankim tamnim linijama.

Odgovor na ove crte nađen je nakon otkrića spektralne analize. Ispada da se u spektru formiraju tamne crte jer svjetlost na svom putu prolazi kroz nesvjetlucave parove nekih elemenata. Tako, na primjer, ako svjetlost prolazi kroz ohlađene kalijeve pare, a zatim u neprekidnom spektru, na mjestima gdje su obojene crte ovog elementa crvene i ljubičaste, pojavit će se dvije tamne crte.

Takvi se spektri, koji se sastoje od tamnih linija na pozadini obojenih traka, nazivaju apsorpcijskim spektrom.

Apsorpcijski spektar također je pomogao da se zna sastav nebeskih tijela.

Studija apsorpcijskog spektra sunčeve svjetlosti pokazala je da sunčeva svjetlost na svom putu prolazi kroz hladnije parove vrlo puno kemijskih elemenata - željeza, vodika, helija, natrija, kalcija, silicija i drugih.

Postavljalo se pitanje: gdje su ti parovi? Nije mu bilo teško odgovoriti. Poznato je da u Zemljinoj atmosferi nema pare svih onih elemenata o kojima govori sunčeva svjetlost. Ti se elementi također ne mogu nalaziti u međuzvjezdanom prostoru, i zbog toga. Spektar apsorpcije svjetlosti od različitih zvijezda je različit. To znači da se svjetlost različitih zvijezda susreće s različitim kemijskim elementima (u obliku ohlađenih neživjelih para) na svom putu prema Zemlji. Iz ovoga je jasno da su svi oni kemijski elementi o kojima govori sunčeva svjetlost i zvijezda u obliku pare u blizini samog Sunca, u blizini same zvijezde u njihovim vanjskim, hladnijim slojevima. Elementi otkriveni istraživanjem trebali bi stoga biti dio ovih nebeskih tijela.

Studija spektra sunčeve svjetlosti pokazala je da se atmosfera Sunca sastoji uglavnom od para takvih kemijskih elemenata kao što su natrij, željezo, kalcij, silicij i drugi. Gustiji dio sunčeve atmosfere - kromosfera - sadrži uglavnom vodik, kao i helij.

Proučavanje spektra nebeskih tijela s nepobitno uvjerljivim dokazalo je materijalno jedinstvo svemira. Brojni spektri Sunca, zvijezda, maglina pokazali su da nijedno nebesko tijelo nema takve elemente koji ne bi bili poznati nama stanovnicima Zemlje, nema elemenata koji nisu uključeni u periodičnu tablicu elemenata D. I. Mendeleeva. Dakle, trenutno je na Suncu već pronađeno više od 60 kemijskih elemenata, a svi su nam poznati prema periodičkoj tablici.

Čitav zvjezdani svijet, cijeli Univerzum, beskonačno raznolik, sastoji se od istih osnovnih supstanci svemira. Svijet je, u svoj svojoj raznolikosti, jedan po prirodi!

"... postavlja se pitanje: naravno ili beskonačni broj elemenata?", Napisao je D. I. Mendeleev 1871. u svom članku "Periodična legitimnost za kemijske elemente" i odgovorio: "Sudeći po ograničenjima i, tako reći, zatvaranje sustava elemenata poznatog do danas, sudeći po činjenici da u meteorskom kamenu, na suncu i zvijezdama postoje isti elementi koje znamo, sudeći po činjenici da su pri velikim atomskim težinama svojstva elemenata izglađena ... možemo misliti da broj dostupnih elemenata nam je vrlo ograničen, a ako ih ima malo novi teški elementi unutar mase zemlje, njihov broj i količina su vrlo ograničeni. "

Prije otprilike 20 godina, međuzvjezdani medij predstavljen je u obliku vrućeg plina (s temperaturom T \u003d 10 4 K), u kojem lebde hladni oblaci (T \u003d 10 2 K). Ovaj dvokomponentni model omogućio je objašnjenje mnogih pojava, ali do sredine 70-ih, pod pritiskom novih činjenica, moralo je biti razjašnjeno: ekstra-atmosferski ultraljubičasti promatranja pokazali su postojanje vrlo vrućeg plina (T \u003d 10 6 K), koji ispunjava većinu volumena Galaksije i zemaljska radio-opažanja nama vrlo hladan molekularni plin (T \u003d 10 K), sakupljen u masivnim oblacima u blizini galaktičke ravnine.

Sada je uobičajeno da se međuzvjezdani plin predstavlja kao četverofazni medij (tablica), iako takav model ne iscrpljuje čitavu raznolikost fizičkih uvjeta u međuzvjezdanom prostoru. Na primjer, rastući ostaci eksplozija supernove (T \u003d 10 8), planetarne maglice i neke druge plinske formacije koje nisu u ravnoteži tlaka s glavne četiri faze međuzvjezdanog plina nisu predstavljene u ovom modelu. Zapravo, njihov volumen i masa u svakom trenutku nisu značajni u usporedbi s plinom koji već postoji u Galaksiji. Međutim, upravo oni održavaju ravnotežu materije i energije u tom neprestanom hlađenju i kondenzaciji plina u zvijezdama.

tablica 1 Glavne faze međuzvjezdanog plina

Kemijski sastav međuzvjezdanih plinova približno je jednak onome Sunca i većina promatranih zvijezda: 10 vodikovih atoma (H) ima 1 helijev atom (He) i mali broj drugih, težih elemenata; većina njih su kisik (O), ugljik (C) i dušik (N). Ovisno o temperaturi i gustoći plina, njegovi su atomi "u neutralnom ili ioniziranom stanju, dio su molekula ili čvrstih konglomerata - čestica prašine.

Općenito govoreći, svaki kemijski element ima svoj niz uvjeta pod kojima je u određenom stanju ionizacije. No, budući da velika većina atoma pripada vodiku, njegova svojstva određuju stanje međuzvjezdanog plina u cjelini: topla i topla faza su područja ioniziranog vodika (nazivaju se HII regije ili zone), hladna faza sadrži pretežno neutralne vodikove atome (HI oblake) i hladnu fazu Sastoji se uglavnom od molekularnog vodika (H2), koji se formira, u pravilu, u unutarnjim gustim dijelovima HI oblaka.

Molekuli vodika prvi su put otkriveni u međuzvjezdanom mediju 1970. godine iz ultraljubičastih apsorpcijskih linija u spektru vrućih zvijezda. Iste godine, molekule ugljičnog monoksida (CO) pronađene su u međuzvjezdanom prostoru radijskom emisijom valne duljine l \u003d 2,6 mm. Te su dvije molekule najčešće u svemiru, a H2 molekule su nekoliko tisuća puta više od molekula CO.

Upoznajmo se s molekulom vodika, jer je to glavni građevinski materijal iz kojeg se stvaraju zvijezde. Kad se dva vodikova atoma približe jedna drugoj, njihove se elektronske ljuske naglo preuređuju: svaki se od elektrona počinje kretati oko dva protona, povezujući ih zajedno poput električnog "ljepila". U svemirskim uvjetima spajanje atoma vodika u molekule događa se, najvjerojatnije, na površini čestica prašine, koje igraju ulogu svojevrsnog katalizatora ove reakcije.

Molekul vodika nema jako visoku čvrstoću: za njegovo uništavanje (disocijacija) potrebna je energija od 4,5 eV ili više. Ova energija ima kvantnu valnu duljinu kraću od 275,6 nm. U Galaksiji postoji mnogo sličnih ultraljubičastih kvanta - emitiraju ih sve vruće zvijezde. Međutim, sama molekula H2 apsorbira ove kvante vrlo nevoljko. Obično se uništavanje molekula H2 događa na sljedeći način. Kvant s energijom od 11,2 eV (l \u003d 101,6 nm) prenosi jedan od elektrona molekule u pobuđeno stanje. Obrnuti prijelaz u osnovno stanje, u pravilu, prati emitiranje istog kvanta, ali ponekad se kvant ne emitira, a energija se troši na uzbudljive molekularne vibracije koje završavaju njegovim raspadom.

Kao što je poznato, čvrsti ultraljubičasti kvanti s energijom većom od 13,6 eV ioniziraju vodikove atome i stoga ih u potpunosti apsorbira međuzvjezdani medij u neposrednoj blizini vrućih zvijezda. Mekše kvante, uključujući one s energijom od 11,2 eV, šire se gotovo neometano u Galaksiji i uništavaju molekularni vodik gdje god im je dostupan. Jedino mjesto na kojem molekula H2 može relativno dugo živjeti su utroba gustih oblaka plina i prašine, gdje se ultraljubičasti kvanta ne može probiti kroz gustu zavjesu prašine. Ali nažalost, iz istog razloga, molekularni vodik postaje gotovo nepristupačan za promatranje.

Kombinacija prvog pobuđenog elektroničkog stanja molekule H2 s različitim kvantnim prijelazima daje skup spektralnih linija u rasponu valnih duljina od 99,1-113,2 nm. Kad svjetlost vruće zvijezde prođe kroz prozirni oblak ili kroz vanjske razrijeđene slojeve divovskih gustih oblaka, u njegovom se spektru formiraju odgovarajuće apsorpcijske linije molekule H2. Snimljeni su 70-ih primjenom svemirskih teleskopa u spektru jedne i pol stotine bliskih zvijezda.

Međutim, ultraljubičasto zračenje ne može nam dati nikakve potpune podatke o raspodjeli molekularnog vodika u Galaksiji. Ne može se ugurati u utrobu ogromnih oblaka, gdje je glavno skladište hladnog plina, izravni predak mladih zvijezda. Stoga se raspodjela Na molekula u našoj i drugim galaksijama do sada proučava neizravnim metodama: raspodjelom ostalih molekula koje imaju spektralne linije pogodne za promatranje. Najpopularnija molekula ugljičnog monoksida u tom pogledu je ugljični monoksid, tj. CO.

Njegova energija disocijacije je 11,1 eV, tako da može postojati na istom mjestu kao i molekularni vodik. Suočeni s drugim atomima i molekulama, molekule CO su pobuđene, a zatim emitiraju linije takozvanih rotacijskih prijelaza. Njihova najduža valna duljina (l \u003d 2,6 mm) lako se opaža u mnogim regijama Galaksije: sjaj nekih molekularnih oblaka u CO liniji doseže nekoliko solarnih svjetlina (L c \u003d 4 · 10 33 erg / s).

Radio-promatranja u linijama CO i neke druge molekule (HCN, OH, CN) omogućuju pokrivanje cijelog oblaka kao cjeline, svih njegovih područja s različitim fizičkim uvjetima. Promatranja nekoliko linija jedne molekule omogućuju određivanje temperature i gustoće plina u svakoj regiji. Međutim, prijelaz iz uočenog intenziteta u liniji emisije bilo koje molekule (čak i toliko raširene kao CO) do pune koncentracije, a samim tim i mase plina, prepun je velike neizvjesnosti. Moramo pretpostaviti o kemijskom sastavu oblaka, o udjelu atoma "ukopanih" u česticama prašine itd. Točna vrijednost koeficijenta prijelaza iz intenziteta linije CO u broj molekula H2 još se intenzivno raspravlja. Različiti istraživači koriste vrijednost ovog koeficijenta, koja varira 2-3 puta.

Prema tome, sadržaj molekularnog plina u Galaksiji poznat je s istom, ako ne i lošijom točnošću. Naročito je teško odrediti sadržaj molekularnog plina daleko od Sunca, na primjer, u blizini središta Galaksije. Budući da je stvaranje zvijezda intenzivnije nego kod nas, na obodu Galaksije, međuzvijezdani medij tamo je obogaćen teškim elementima - proizvodima termonuklearne fuzije. To je još nemoguće točno reći, ali ako uzmemo u obzir promjenu kemijskog sastava duž polumjera galaktičkog diska, sadržaj elemenata CNO skupine u jezgri Galaksije trebao bi biti 3 puta veći nego u blizini Sunca.

Ako je to istina, tada bi, prema tome, tri puta manji, trebalo bi uzeti prijelazni koeficijent SO - N 2. Ove i druge nesigurnosti dovode do toga. da je masa molekularnog plina u unutarnjem dijelu Galaksije (R<10 кпк) оценивается различными исследователями от 5·10 8 до 3·10 9 М с

Iznenađujuće su zvijezde sastavljene od materijala koji čine ostatak Svemira: vodik (73%), helij (25%), ostali elementi (2%). Osim nekoliko razlika, zvijezde imaju iste tvari u svom sastavu. Teorija velikog praska sugerira da je svemir prije 13,7 milijardi godina bio gusta sfera visokih temperatura (izuzetno vruća). Drugim riječima, cijeli Svemir je bio ogromna zvijezda.

Trenutak rođenja

Bilo je tako vruće u gustoj sferi, kao da se unutar njega nalazi moćna nuklearna svjetiljka. Univerzalno je tijekom kratkog vremenskog razdoblja vodik transformiran u helij reakcijom nuklearne fuzije. Svemir se neprestano širio i hladio. To je dovelo do činjenice da su se vodik i helij ohladili i zapravo počeli skupljati zbog međusobne privlačnosti. Ovo je trenutak rođenja zvijezde. Svaka zvijezda u svom sastavu ima vodik i helij u omjeru 73%, odnosno 25%.

Znajući od čega se zvijezde sastoje, znanstvenici su krenuli dalje u proučavanju svemira. Nebeska tijela koja su se formirala prvo bila su ogromna. Najvjerojatnije su eksplodirali. Ali zahvaljujući njihovom životu i smrti formirali su se neki teški elementi koje danas imamo na Zemlji: ugljik, kisik, uran, zlato.

galaksija

Poznato je da u svemiru postoji više galaksija. Kad promatrate noćno nebo, nehotice se postavljate pitanje: od čega se stvaraju zvijezde i kako se rađaju. Jasno je da se zvijezde formiraju od samog početka svemira. No, događa li se rođenje novih zvijezda i je li istina da zvijezde umiru?

Astronomi su izračunali da se svake godine u našoj galaksiji, koja se zove Mliječni put, rodi pet novih zvijezda. Među njima su metalni bogati i metalni siromašni. Bogati imaju u svom sastavu teži elementi od prethodnih zvijezda, a metalni siromašni manje. Pitam se od čega su napravljene zvijezde, osim helija i vodika? Koji su još elementi uključeni u njihov sastav? A kako se oni razlikuju?

Sastavni elementi

Zanimljivo je da omjer elemenata uvijek ostaje više ili manje jednak. Na primjer, sunce je bogato metalima. Unutra ima veći broj teških elemenata od prosjeka istih zvijezda. Ali ima i omjer: 71% - vodik, 27,1% - helij, ostatak - dušik, kisik, ugljik. Vodik se pretvorio u helij unutar solarne jezgre već 4,5 milijardi godina.

A od čega se, osim vodika i helija, sastoje zvijezde? Imaju li sva nebeska tijela isti sastav drugih elemenata? Je li ovaj sastav isti kao i sunce, ili nije?

Znanstvenik Vernadsky V.I. govorio je toliko o zvijezdama kao centru maksimalne koncentracije energije i materije u Galaksiji. Danas se o zvijezdama već govori ne kao o akumulaciji plina, već kao o prenapetim svemirskim objektima s ogromnom masom. Zvijezde su navodno heterogene strukture. Oni su slični u kemijskim elementima, ali imaju ih u različitim postotcima.

Postoje čak i prijedlozi da je analogna zvijezda kuglana munja. U njenom je središtu točkasti izvor jezgra koja je okružena plazmom. Zračni sloj je granica ljuske. Kuglasta munja svijetli u različitim bojama i polumjerima, okreće se i ima težinu od osam do deset kilograma.

Dimenzije i obujam zvijezda

Navedeno opisuje od čega su napravljene zvijezde na nebu, ali zašto su toliko različite po volumenu? Ako je Sunce prikazano u obliku kuglice promjera deset centimetara, tada se cijeli Sunčev sustav može naznačiti u obliku kruga promjera osam stotina metara. Tada će najbliža zvijezda Suncu, Proxima Centauri, biti 2700 km. Sirius će biti na udaljenosti od 5 500 km, Altair - na 9 700 km, Vega - na 17 000 km. Arctur je 23.000 km od našeg glavnog tijela, kapela je 28.000 km, Regulus 53.000 km, a Deneb 350.000 km.

Po veličini, zvijezde se međusobno razlikuju. Sunce je po svom volumenu znatno inferiorno Siriusu, Altairu, Procyonu, Betelgeuseu i Epsilonu iz Kočija. Ali mnogo je puta veća od Proxime Centauri i nekih drugih zvijezda. U našoj galaksiji jedna od najvećih zvijezda smatra se crvenim nadvišancem smještenim u samom središtu. On je više od Saturnove orbite. Ovo je šipak zvijezda od nara.

Gledajući zvijezde, ljudi su u davnim vremenima primijetili da se gomilaju u bizarnim oblicima koji nalikuju različitim oblicima. Prema tim oblicima, počeli su im davati imena.

Lovac na zvijezde

Razmotrite sazviježđe Orion - njegov se pojas sastoji od tri zvijezde, u tri linije. Ime je dato u čast drevnog grčkog heroja mitova - lovca. Orion je danas vrlo poznato zviježđe, jedno od najvećih, vrlo vidljivih i prepoznatljivih. Velike Orionove zvijezde vidljive su na obje hemisfere, jer se njegov pojas nalazi na nebeskom ekvatoru. Od listopada do početka siječnja u večernjim satima može se vidjeti na srednjim geografskim širinama sjeverne polutke, od kraja srpnja do studenog možete je vidjeti ujutro. Orion je koristan kao pomoćnik u potrazi za drugim zvijezdama.

U davnim vremenima ljudi još nisu znali od čega se sastoje zvijezde u svemiru, već su izrađivali karte zvjezdanog neba. Tada su umjetnici sastavljajući kartu zvijezda ponekad povezali okolna zviježđa s Orionom. Simbolično je prikazan kako stoji s dva lovačka psa (Veliki i mali pas) na obali rijeke Eridan. U isto vrijeme psi su se borili s Bikom. Orion je neobično bogat svijetlim predmetima.

Alpha Orion je Betelgeuse. Crvena je i premašuje veličinu orbite Marsa. Ali Betelgeuse je malo zatamnjeniji od beta Rigela. Ovo je ogromna plavo-bijela zvijezda, koja je jedna od najsjajnijih na zvjezdanom nebu. Posebno su spektakularni Orionovi pojasevi od zvijezda: Mintaka, Alnitak i Alnilam - delta, zeta i epsilona. To su tri svijetle zvijezde koje stoje jedna pored druge, zahvaljujući kojima se Orion može razlikovati od ostalih zviježđa.

Glavni Ursa: od kojih zvijezda se sastoji zviježđe i kako je nastalo?

Star Dipper poznat je i od antike. Grci su je smatrali nimfom Kalisto, suputnicom Artemide, Zeusove voljene, koja je izazvala gnjev božice. Kršila je pravila Artemisinih pratitelja, pa je pretvorena u medvjeda, a boginja je postavila pse na sebe. Zeus je, spasivši svoju voljenu, podigao na nebo. Iako kažu da je Zeus pretvorio Callisto u medvjeda, skrivajući izdaju od svoje ljubomorne supruge. Artemida je greškom ili na poticaj pronicljive Here inscenirala lov na medvjeda. Općenito, priča je zbunjujuća, jer je moguće da je Hera, osvećujući izdaju, Callista pretvorila u zviježđe. Lov na medvjeda pogrešno je organizirao Arkad, sin Callistove. Postoje i druge priče o malom kanti, djetetu Zeusu i njegovoj dadilji, koji se krije od Crohna. Ali na ovaj ili onaj način promatramo Major Ursu, njegovu ljepotu i misterij koji je povezan s njenim izgledom.

Pitam se od čega se sastoji zvijezda Ursa Major i gdje je promatraju? Ova konstelacija je jasno vidljiva na srednjim širinama. Ovdje se odnosi na ne-ulazak. Na nebu se vidi sedam najsjajnijih zvijezda - kanta s drškom. Vrlo ih je lako vidjeti i razlikovati od ostalih. Zvijezde spadaju u kategoriju druge veličine. Među njima je samo gornja lijeva zvijezda tzv. Kante slabija.

Dvije zvijezde

Pored ovih sedam, ima ih još 125 koji su svjetliji od šeste veličine. Ovo je jedno od najvećih zviježđa. Njegove granice nadilaze takozvanu kantu, čije su zvijezde na različitim udaljenostima od nas, počevši od 50 svjetlosnih godina (ovo je Aliot najbliža zvijezda).

Među poznatim zviježđima postoje i vrlo male zvijezde u broju zvijezda u njemu. U pitanju astronomije često se susrećemo s pitanjem: koja se zviježđa sastoji od samo dvije zvijezde, a gdje se nalazi na zvjezdanom nebu. Ovo je sustav epsilonskih kola. Sastoji se od dvije zvijezde - vidljive i nevidljive. Vidljivo izgleda u zviježđu Auriga kao žućkast ogromni nadmoć. Temperatura na njegovoj površini je 6600 K. Ona je 36 puta masnija od sunca. Promjer mu je 190 puta veći od sunca. Međutim, čak i njegova veličina blijedi na pozadini druge zvijezde, čiji je promjer 2700 puta veći od promjera Sunca. Unutar nje možete slobodno smjestiti orbite svih planeta Sunčevog sustava, sve do Saturna. Međutim, svjetlost ovog super-moćnog giganta je mala (gotovo poput Sunca). Ova je zvijezda vrlo hladna. Površinska temperatura je 1600 K.

Neutronske zvijezde

Postojanje zvijezda zanemarivih veličina, u usporedbi sa Suncem, dokazano je relativno nedavno. Stvarnost takvog objekta postala je očita 1967. godine, kada su otkriveni pulsari. Tada je T. Gold sugerirao da su to brzo rotirajuće zvijezde koje se nazivaju neutronske zvijezde. Njihovo postojanje predvidjeli su teorijski fizičari 30-ih godina XX stoljeća. Prvi od njih bio je Leo Landau. U čemu je osobitost ovih nebeskih objekata, od čega se sastoji neutronska zvijezda i kako se formira?

Proučavajući teoriju nebeskih tijela, sugerirano je da bi neutronski objekti trebali biti veličine oko 10 km. Gustoća materije u središtu takvih zvijezda doseže gustoću atomskog jezgra: 2,8 x 1014 grama / cm³. 1934. godine sugerisano je da se neutronske zvijezde sastoje od degeneriranih neutrona i nastaju kad se razbukta supernova.

Kasnije, otkrićem pulsara, ta je pretpostavka potvrđena. Rođenje pulsara velika je nebeska pojava, praćena bljeskom zvijezde koja eksplodira supernova. Takvi izbijanja događaju se otprilike jednom svakih 25 godina. Ispada da je za 15 milijardi godina (životni vijek galaksije) više od stotinu neutronskih zvijezda već trebalo formirati!

pulsari

Glavna funkcija pulsara je pojava snažnih električnih polja, kidanje nabijenih čestica iz zvijezde i ubrzanje do najviših vrijednosti energije. To je zbog rotacije i postojanja magnetskog polja. Čestice koje su dobile ubrzanje stvaraju kvante elektromagnetskog zračenja (prilično teško stanje). Složeni elektrodinamički procesi pretvaraju mali dio energije u radio valove promatrane iz pulsara. Kad se čestice izvuku iz neutronske zvijezde i ubrzaju, energija rotacije propada, povećava se razdoblje rotacije pulsara, a neutronska zvijezda usporava zbog vlastitog zračenja!

Pri kočenju električni potencijal opada. Kao rezultat toga, dolazi vrijeme kada napunjene čestice prestaju da se formiraju i pulsar umire. Vremenom je to otprilike 10 milijuna godina.

Crne rupe i drugi predmeti iz dubokog svemira

Ako masa neutronske zvijezde premaši 3 mase Sunca, nijedan pritisak tvari ne može suzbiti sile gravitacije, a zvijezda nestaje ispod horizonta - stvara se crna rupa. Neutronske zvijezde (pulsari i crne rupe) pripadaju dubokim svemirskim objektima koji se nalaze izvan Sunčevog sustava. Postoje i drugi objekti, također povezani s pojmom dubokog svemira: egzoplaneti, maglice, zvjezdane nakupine, kvazari, galaksije, tamna energija i tamna tvar. Svi ti predmeti privlače veliko zanimanje znanstvenika. Naravno, proučavanje nebeskih tijela, posebno predmeta iz dubokog svemira, vrlo je zanimljivo i važno za razvoj astronomije kao znanosti i provedbu velikih znanstvenih projekata.

Svatko od nas se barem jednom, ali divio se predivnom noćnom nebu, obasjanom mnogim zvijezdama. Jeste li se ikad zapitali od čega su napravljene zvijezde, u čemu je tajna njihovog vječnog sjaja?

Što je zvijezda i od čega se sastoji?

Zvijezda je ogromno nebesko plinsko tijelo u kojem se događaju termonuklearne reakcije. Temperatura na površini neke zvijezde doseže tisuće Kelvina, a unutar nje se mjeri u milijunima.

U početku je sastav zvijezde sličan sastavu međuzvjezdane materije. Nadalje, sastav se može koristiti za prosudbu prirode međuzvjezdanog prostora i onih termonuklearnih reakcija koje se tijekom njegovog razvoja događaju u tijelu zvijezde. Znajući kemijski sastav zvijezde, moguće je točno odrediti njezinu dob.

Samo se nebesko tijelo sastoji od helija i vodika. Neke zvijezde sadrže i titanove i cirkonijeve okside, radikale poput CH, CH2, OH, C2, C3. Gornji sloj zvijezde sastoji se uglavnom od vodika: prosječno oko 1.000 atoma helija na 10 tisuća atoma, 5 - kisik i manje od jednog atoma nekih drugih elemenata.

Poznate su zvijezde u kojima se znatno povećava sadržaj nekih kemijskih elemenata. Na primjer, postoje silikonske zvijezde (s visokim sadržajem silicija), željezo, ugljik. U relativno mladim zvijezdama često se nalazi visok sadržaj teških elemenata. U jednom od tih nebeskih tijela pronađen je sadržaj molibdena, 26 puta veći od njegovog sadržaja na Suncu. Što je veća starost zvijezde, to je manji sadržaj elemenata u njoj, čiji atomi imaju veću masu od atoma helija.