Milyen csillagokból készül? Csillagok és evolúcióik

Milyen kémiai elemekből áll a minket körülvevő különböző test - levegő, víz, föld, sziklák, növények és állatok? Miből készül a nap és a csillagok?

Ezek a kérdések már régóta érdeklődnek az ember iránt.

Már a múlt században elvégezték a földgömböt alkotó számos szikla részletes elemzését. Az eredmény váratlan volt. A földkéregben megtalálható különféle kőzetekkel kiderült, hogy főként néhány kémiai elemből állnak - szilícium és oxigén, vas és alumínium, kalcium és magnézium, nátrium és kálium, és még néhány más. Ezek az elemek a földkéreg részét képezik, oxigénvegyületek formájában.

Legfőképpen a kéregben (a mélységig

16 kilométer) oxigént; az anyag körülbelül 50% -át teszi ki. A földgolyó negyedik része szilícium. Anyagának körülbelül hét-nyolc százaléka az alumínium és kb. Négy a vas részaránya alá tartozik. A magnézium, a kalcium, a kálium és a nátrium együttesen a földkéreg tömegének valamivel több, mint 10% -át teszi ki; és a földkéreg anyagának csak néhány százaléka a fennmaradó nyolc tucat kémiai elemből áll,

Ezen elemek némelyike, mint például ón, réz, króm, nikkel és mások, a földben ércklaszterek - érclerakódások - formájában vannak.

Más elemek szétszórtak a földkéregben.

Ide tartoznak; például skandium, hafnium és mások. Ezeket az elemeket "ritka" -nek nevezik, bár a földön ilyen "ritka" elemek száma nem olyan kicsi. Gyakran van többük, mint a szokásos, „nem ritka” elemeknél. Tehát a földkéregben a cirkónium „ritka” eleme sokszor több, mint az ólom.

Az ilyen elemeket „ritka” -nek hívják, mert szétszóródnak a földbe, és a sziklákból való kivonásuk nagyon időigényes feladat.

A mélységgel a kémiai elemek százaléka változik. Vasat és magnéziumot tartalmaz, csökkenti az oxigén, nátrium, kálium, alumínium, szilícium mennyiségét. A tudósok szerint a Föld magja főleg vasból áll.

A földkéregben található kémiai elemek eloszlásának és történelmének tanulmányozását egy fiatal tudományos kutató végzi - a geokémia. Ezt a tudományt kiemelkedő szovjet tudósok, Vernadsky V. I. és Fersman A. E. munkáiban hozták létre.

Az anyagok kémiai összetétele és a szerves, „élő” eredetű nagyon „rossz”. Tízezrek különféle természetes szerves testek főként 6-8 anyagból állnak - szén, nitrogén, oxigén, hidrogén és néhány más.

A levegő összetételét szintén meghatároztuk. Fő alkotóelemei a nitrogén és az oxigén (ezen elemek mellett a levegő összetétele argont, neont, héliumot, kriptonot, xenont és szén-dioxid gázokat tartalmaz).

Így a Mendelejev-táblázatot alkotó vegyi anyagok különféle animált és élettelen anyagokat képeznek.

Jelenleg a kémikusok például tudják, hogy mely kémiai elemek tartoznak az állatok testéhez. És itt kiderül, hogy ugyanazokkal az elemekkel találkozunk - oxigénnel és szénnel, nitrogénnel és kalciummal, kénnel és foszformal, nátriummal és káliummal.

Az elmúlt évszázadokban sok tudós úgy gondolta, hogy az élő és élettelen testek összehasonlíthatatlan dolgok. Az egyik dolog például a "halott" kő, és egy másik dolog valamilyen növényi vagy állati szervezet. A kő és az élettelen természet bármely más testét meg lehet tanulni mesterségesen létrehozni. Állítólag lehetetlen a vadon élő állatok bármely anyagának mesterséges előállítása. Létrehozásukban egy különleges „életerő” vesz részt.

Az ilyen nézeteket különösen lelkesen támogatták a papság. Rájuk látták a bizalmatlan, rejtélyes és megfoghatatlan lélek megerősítését.

A tudomány megcáfolta ezeket a nem tudományos nézeteket. Körülbelül 120 évvel ezelőtt először mesterségesen előállították a karbamidot, egy olyan anyagot, amelyet korábban csak élő szervezetek hoztak létre.

Kicsit később, a híres orosz kémikus, N. Zinin kifejlesztette az anilin festékbázis előállítását benzolból. Korábban az anilint természetes festékből - indigóból - nyerték.

Manapság a vegyészek nem csupán több száz "élő" eredetű anyagot hoznak létre, hanem olyan szerves anyagokat is kapnak, amelyeket a vadvilág nem hoz létre!

Így a körülöttünk lévő világ anyagi egységét a tudomány bizonyítja.

Az élő és az élettelen számos test a legkisebb anyagi részecskékből áll - különféle kémiai elemek atomjaiból. Ezen kémiai elemek számát és egységét a nagy természet törvény határozza meg - D. I. Mendelejev periódusos törvénye.

De felmerül egy másik kérdés, amelyre válaszra van szükség. Milyen anyagból, mely elemekből állnak az égitestek, csillagok és bolygók? Mendelejev törvénye érvényes-e az univerzumra is?

A modern tudomány adja a választ és „de erre a kérdésre. Igen, tisztességes.

Az ősi idők óta az emberek megfigyelték a "mennyei kövek" - meteoritok - esését. A korábbi időkben ezeket a köveket gyakran még az istenek hírnökeként imádták. Jelenleg tudjuk, hogy a meteoritok más világi testek töredékei az univerzumban.

Természetesen nagyon érdekes megtudni, hogy a „mennyei kövek” mely kémiai elemekből állnak.

A meteoritok számos elemzése, mind a kő, mind a vas elemzése azt mutatta, hogy az univerzum mélységéből érkező anyagtöredékek ugyanazon kémiai elemekből állnak, amelyeket a periódusos rendszer kombinál.

A meteoritokban egyetlen, a számunkra ismeretlen elem létezik a földön!

Az izzós égitestek - a nap és a csillagok - összetételét most meghatározták. A távoli csillagokból a Földre érkező fénysugarak erről az emberről szóltak.

A múlt század közepén O. Comte idealista filozófus, igyekszik bebizonyítani, hogy természetünk ismerete korlátozott, a következő példát mutatta be: az ember soha nem fogja tudni, hogy a csillagok és a nap miként készülnek, mi az ezeknek az égitesteknek a hőmérséklete stb. Végül is a nap és a csillagok - ezek izzó égitestek. Még ha feltételezzük is, hogy a távoli jövőben az emberek bolygóközi repülőgépeket építnek, még mindig nem tudnak közelebb kerülni a nap és a csillagok felületéhez, mivel ezeknek az égitesteknek a hőmérséklete nagyon magas.

A tudomány tagadta e filozófus hamis érveit.

Pár évvel Comte nyilatkozata után új és gyümölcsöző módszert fedeztek fel az égi testek tanulmányozására - spektrális elemzés.

Röviden, ennek a módszernek a lényege: a fehér fény, amelyet bizonyos körülmények között megfigyelünk az életben, színes sugarakra bomlik. Ez egy nagyon egyszerű tapasztalattal látszik. Helyezzen a fénysugár útjára egy üvegdarabot, amely éknek tűnik, az úgynevezett háromszögprizma (9. ábra).

Ha átjut egy ilyen prizmán, a fény megváltoztatja egyenes irányát, vagy, mint mondják, megtört benne, és egyidejűleg színes sugaraiba bomlik. A színes sugarak úgynevezett spektruma alakul ki. A spektrumban szokás hét színt megkülönböztetni: piros, narancs, sárga, zöld, kék, kék és ibolya, egymásba fordítva.

Ezt a jelenséget azzal magyarázhatjuk, hogy a háromszögletes üvegdarabban a különböző színű sugarak eltérően törnek - a vörös sugarak eltérnek kisebb, mint a többi a prizma, és ibolya nagyobb, mint az összes többi sugarak.

Különböző forrásokból származó fényspektrumokat tanulmányozva a tudósok felfedezték ezek egyik figyelemre méltó tulajdonságát. A forró szilárd anyagokból és folyadékokból származó fény mindig folytonos spektrumot ad, azaz a benne lévő színes csíkok egymás után követik, és mindig ugyanabban a sorrendben.

Teljesen más spektrumot kapunk, ha a fényt bármely anyag vörös forró gőzök bocsátják ki. Ez a spektrum vékony színes vonalakból áll, amelyeket sötét csíkok választanak el. Egy ilyen spektrumot oszlop spektrumnak hívnak.

És kiderül, hogy minden kémiai elemnek megvan a saját vonalas spektruma, különbözik a többitől. Például az izzó nátriumgőz spektrumot kettős sárga vonalból áll; a lítium elem gőz spektrumában jellemzőek vannak - egy piros és egy narancssárga vonal; a forró kálium-füstök két jellegzetes vonalat mutatnak - vörös és lila, stb.

Ennek a figyelemre méltó tulajdonságnak a felfedezése - az anyagok azon képessége, hogy forró gázok állapotában a saját emisszióspektrumától eltérőek legyenek, mint egy szokatlanul érzékeny spektrális elemzés. Ennek a kutatási módszernek az alkalmazásának első éveiben számos új, korábban ismeretlen kémiai elemet fedeztek fel (beleértve a korábban említett galliumot). Ezen elemek tartalma a földön nagyon szétszórt, tehát korábban kiküszöbölték a kutató figyelmét. A természeti testek spektrális kutatásának módszere lehetővé tette millió és milliárd gramm anyag felismerését.

Mindegyik új egyszerű test érezte magát a színvonalak új kombinációjával, egy új vonalspektrummal.

Az égitestekből származó fénysugarak spektrális vizsgálata lehetővé tette nekünk, hogy meghatározzuk, mely elemekből állnak a csillagok.

Még a vonóspektrumok megnyitása előtt észrevették, hogy a nap sugarai, amelyek hosszú ideje szilárdnak tekinthetők, nem igazán folytonos, hanem sok vékony, sötét vonallal metszik egymást.

A vonalakra a választ a spektrális elemzés felfedezése után találták meg. Kiderült, hogy a spektrumban sötét vonalak alakulnak ki, mert az útjában levő fény egyes elemek nem világító párjain halad át. Tehát például, ha a fény áthalad a hűtött káliumgőzökön, akkor a folytonos spektrumban olyan helyeken, ahol az elem színes vonalai vörös és lila színűek, két sötét vonal jelenik meg.

Az ilyen spektrumokat, amelyek sötét vonalakból állnak a színes sávok hátterében, abszorpciós spektrumoknak nevezzük.

Az abszorpciós spektrumok is hozzájárultak az égitestek összetételének megismeréséhez.

A napfény abszorpciós spektrumának tanulmányozása kimutatta, hogy a napfény nagyon sok kémiai elem - vas, hidrogén, hélium, nátrium, kalcium, szilícium és mások - hidegebb párjain halad keresztül.

Felmerült a kérdés: hol vannak ezek a párok? Nem volt nehéz neki válaszolni. Ismert, hogy a Föld légkörében nem jelennek meg az összes olyan elem gőzei, amelyekről a napfény beszél. Ezek az elemek nem lehetnek a csillagközi térben, és ezért. A különböző csillagokból származó fény abszorpciós spektrumai eltérőek. Ez azt jelenti, hogy a különböző csillagok fénye a Föld felé vezető úton különböző kémiai elemekkel (hűtött, nem világító gőzök formájában) találkozik. Ebből nyilvánvaló, hogy azok a kémiai elemek, amelyekről a napfény és a csillagfény beszél, gőzök formájában vannak a Nap közelében, maga a csillag mellett, külső, hidegebb rétegeikben. Ezért a tanulmány által felfedezett elemeknek ezen égitestek részét kell képezniük.

A napfény spektrumának vizsgálata kimutatta, hogy a Nap légköre főleg olyan kémiai elemek gőzéből áll, mint a nátrium, a vas, a kalcium, a szilícium és mások. A napsugár sűrűbb része - a kromoszféra - elsősorban hidrogént és héliumot tartalmaz.

A mennyei testek spektrumának megdönthetetlen meggyőzésével történő tanulmányozása bizonyította az univerzum anyagi egységét. A Nap, a csillagok és a köd számos spektruma azt mutatta, hogy egyik égitestnek nincs olyan eleme, amelyet nem tudnánk nekünk, a Föld lakói számára, nincsenek olyan elemek, amelyek nem szerepelnének D. I. Mendelejev elemeinek periódusos táblázatában. Tehát manapság már több mint 60 kémiai elemet találtak a Napon, és a periódusos rendszer szerint mindegyik ismert.

Az egész csillagos világ, az egész világegyetem, végtelenül változatos, az univerzum azonos alapanyagaiból áll. A világ, annak sokféleségében, egy a természetben!

„... felmerül a kérdés: természetesen, vagy végtelen számú elem?” - írta D. I. Mendelejev 1871-ben „A kémiai elemek periódusos legitimitása” című cikkében, és azt válaszolta: „A korlátozások alapján és úgy mondva, a mai napig ismert elemrendszer bezárása, annak eldöntése alapján, hogy a meteorkövekben, a napsütésben és a csillagokban ugyanazok az elemek vannak, amelyeket tudunk, azzal az ítélettel, hogy nagy atomtömeg esetén az elemek tulajdonságai simultak ... gondolhatjuk, hogy a rendelkezésére álló elemek száma nagyon korlátozott, és ha kevés ilyen van új nehéz elemek a föld tömegében, számuk és mennyiségük nagyon korlátozottak. ”

Körülbelül 20 évvel ezelőtt a csillagközi közeget forró gáz formájában mutatták be (hőmérséklete T \u003d 10 4 K), amelyben hideg felhők úsznak (T \u003d 10 2 K). Ez a kétkomponensű modell lehetővé tette számos jelenség magyarázatát, de a 70-es évek közepére, az új tények nyomása alatt, tisztázni kellett: az atmoszférán kívüli ultraibolya megfigyelések nagyon forró gáz (T \u003d 10 6 K) meglétét jelezték, amely kitölti a Galaxis térfogatának nagy részét, és a földi rádiómegfigyeléseket. nagyon hideg molekuláris gáz (T \u003d 10 K), amelyet hatalmas felhőkben gyűjtöttünk össze a galaktikus sík közelében.

Most a szokásos, hogy a csillagközi gázt négyfázisú közegként (táblázatként) reprezentálják, bár egy ilyen modell nem meríti ki a csillagközi térbeli fizikai körülmények teljes változatosságát. Például a szupernóva robbanások (T \u003d 10 8), a bolygó-ködök és más olyan gázképződmények bővülő maradványait, amelyek nincsenek egyensúlyban a csillagközi gáz négy fő fázisával, nem mutatjuk be ebben a modellben. Valójában térfogatuk és tömegük az egyes időpontokban nem jelentősek a galaxisban már létező gázzal összehasonlítva. Azonban ők tartják fenn az anyag és az energia egyensúlyát ebben a csillagokban folyamatosan hûtõ és kondenzáló gázban.

1. táblázat A csillagközi gáz fő fázisa

A csillagközi gáz kémiai összetétele nagyjából megegyezik a Nap és a megfigyelt csillagok többségével: 10 hidrogénatomon (H) 1 hélium atom (He) és kis számban más, nehezebb elem van; ezek többsége oxigén (O), szén (C) és nitrogén (N). A gáz hőmérséklettől és sűrűségétől függően atomjai "semleges vagy ionizált állapotban vannak, részei a molekuláknak vagy szilárd konglomerátumoknak - porrészecskéknek.

Általánosságban elmondható, hogy minden kémiai elemnek megvan a saját körülményei, amelyek között az ionizáció egy bizonyos állapotában van. Mivel azonban az atomok túlnyomó része hidrogénhez tartozik, tulajdonságai meghatározzák a csillagközi gáz egészét: a forró és a meleg fázis az ionizált hidrogén régiói (ezeket HII régióknak vagy zónáknak nevezik), a hideg fázis túlnyomórészt semleges hidrogén atomokat (HI felhők) és a hideg fázist tartalmaz. Főleg molekuláris hidrogénből (H2) áll, amely rendszerint a HI felhők belső sűrű részeiben képződik.

A hidrogénmolekulákat először 1970-ben fedezték fel a csillagközi közegben a forró csillagok spektrumában levő ultraibolya abszorpciós vonalakból. Ugyanebben az évben a szénmonoxid (CO) molekulákat l \u003d 2,6 mm hullámhosszúságú rádiókibocsátásuk révén találták a csillagközi térben. Ez a két molekula a leggyakoribb az űrben, a H2 molekulákkal több ezer alkalommal több, mint a CO molekuláknál.

Ismerkedjünk meg a hidrogénmolekulával, mivel ez a fő építőanyag, amelyből csillagok alakulnak ki. Amikor két hidrogénatom közel áll egymáshoz, elektronhéjaik élesen átrendeződnek: mindegyik elektron elkezd mozogni a két proton körül, összekapcsolva őket, mint egy elektromos "ragasztó". Az űrviszonyok között a hidrogénatomok molekulákká történő összekapcsolása valószínűleg a porrészecskék felületén történik, amelyek e reakció katalizátoraként játszanak szerepet.

A hidrogénmolekula nem nagyon magas szilárdságú: pusztításához (disszociációjához) legalább 4,5 eV energiát kell igénybe venni. Ennek az energianek kvantuma van, amelynek hullámhossza kisebb, mint 275,6 nm. A galaxisban sok hasonló ultraibolya kvantum létezik - ezeket minden meleg csillag kibocsátja. Maga a H2 molekula azonban ezeket a kvantákat rendkívül vonakodva szívja fel. A H2 molekulák pusztulása általában az alábbiak szerint történik. A 11,2 eV (l \u003d 101,6 nm) energiájú kvantum a molekula egyik elektronát gerjesztett állapotba hozza. Az alapállapotba való fordított átmenetet általában ugyanaz a kvantum sugárzása kíséri, de a kvantumot néha nem bocsátják ki, és az energiát izgalmas molekuláris rezgésekre fordítják, amelyek pusztulásával végződnek.

Mint ismeretes, a 13,6 eV-nál nagyobb energiájú kemény ultraibolya kvantumok ionizálják a hidrogénatomokat, ezért a forró csillagok közvetlen közelében a csillagközi közeg teljes mértékben felszívódik. A lágyabb kvantumok - ideértve a 11,2 eV energiát is - szinte akadálytalanul terjednek a galaxisban, és elpusztítják a molekuláris hidrogént, bárhol is rendelkezésre állnak. Az egyetlen hely, ahol a H2 molekula viszonylag hosszú ideig élhet, a sűrű gáz- és porfelhők béljei, ahol az ultraibolya kvantumok nem képesek áttörni egy sűrű porfüggönyön. De sajnos ugyanabból az okból a molekuláris hidrogén szinte elérhetetlenné válik a megfigyeléshez.

A H2 molekula első gerjesztett elektronikus állapotának és a különféle kvantumátmeneteknek a kombinációja a 99,1-113,2 nm hullámhossz-tartományba eső spektrális vonalakat eredményez. Amikor egy forró csillag fény áthalad egy áttetsző felhőn vagy az óriás sűrű felhők külső, ritkult külső rétegein, a H2 molekula megfelelő abszorpciós vonalai alakulnak ki spektrumában. A 70-es években űrteleszkópokkal rögzítették őket, másfél száz közeli csillag spektrumában.

Az ultraibolya sugárzás azonban nem tud teljes információt megmutatni a molekuláris hidrogén eloszlásáról a galaxisban. Nem tud bemélyedni a hatalmas felhők belekébe, ahol a hideggáz fő tárolója, a fiatal csillagok közvetlen őse található. Ezért a Na-molekulák eloszlását a többi galaxisunkban eddig közvetett módszerekkel vizsgálták: más megfigyelésre alkalmas spektrális vonalakkal rendelkező molekulák eloszlásával. Ebben a tekintetben a legnépszerűbb szén-monoxid-molekula a szén-monoxid, azaz a CO.

Disszociációs energiája 11,1 eV, tehát a molekuláris hidrogénnel azonos helyen létezhet. Más atomokkal és molekulákkal szemben a CO molekulák gerjesztésre kerülnek, majd az úgynevezett forgási átmenetek vonalait bocsátják ki. Ezek közül a leghosszabb hullámhossz (l \u003d 2,6 mm) könnyen megfigyelhető a galaxis sok régiójában: a CO-vonal egyes molekuláris felhőinek fényessége több napsugárzást ér el (L c \u003d 4 · 10 33 erg / s).

A szén-dioxid és más molekulák (HCN, OH, CN) rádiómegfigyelései lehetővé teszik, hogy az egész felhőt, annak összes területét különböző fizikai körülmények között lefedje. Az egyik molekula több vonalának megfigyelése lehetővé teszi a gáz hőmérsékletének és sűrűségének meghatározását az egyes régiókban. Azonban a molekulák (akár olyan széles körben elterjedt, mint a CO) emissziós vonalában megfigyelt intenzitástól a teljes koncentrációig történő átmenet és ennélfogva a gáz tömege, jelentős bizonytalansággal jár. Feltételezéseket kell tennünk a felhők kémiai összetételéről, a porrészecskékbe „eltemetett” atomok hányadáról stb. Különböző kutatók használják ennek az együtthatónak az értékét, amely 2-3-szor változik.

Ennek megfelelően a molekuláris gáz tartalma a galaxisban azonos, ha nem rosszabb pontossággal is ismert. Különösen nehéz meghatározni a Naptól távol eső molekuláris gáztartalmat, például a Galaxis központja közelében. Mivel a csillagképződés intenzívebb, mint a miénk, a galaxis perifériáján a csillagközi közeg ott sokkal gazdagodik nehéz elemekkel - a termonukleáris fúziós termékekkel. Még lehetetlen pontosan megmondani, de ha figyelembe vesszük a kémiai összetétel változását a galaktikus korong sugara mentén, akkor a galaxis magjában a CNO csoport elemeinek háromszor nagyobbnak kell lenniük, mint a Nap közelében.

Ha ez igaz, akkor ennek megfelelõen háromszor alacsonyabbnak kell venni a СО - Н 2 átmeneti együtthatót. Ezek és egyéb bizonytalanságok vezetnek ehhez. hogy a molekuláris gáz tömege a galaxis belső régiójában (R<10 кпк) оценивается различными исследователями от 5·10 8 до 3·10 9 М с

Meglepő módon a csillagok az univerzum többi részét alkotó anyagokból állnak: hidrogén (73%), hélium (25%), egyéb elemek (2%). Néhány különbség kivételével a csillagok összetételében ugyanazok az anyagok vannak. A nagyrobbanás elmélete azt sugallja, hogy 13,7 milliárd évvel ezelőtt az univerzum egy sűrű, magas hőmérsékletű gömb volt (rendkívül forró). Más szavakkal, az egész Univerzum hatalmas csillag volt.

Születési pillanat

Olyan meleg volt a sűrű gömbön, mintha benne hatalmas atomfény lenne. Egyetemes léptékben, rövid ideig, a hidrogént héliummá alakítják nukleáris fúziós reakció alkalmazásával. Az univerzum folyamatosan bővült és lehűlt. Ez ahhoz a tényhez vezetett, hogy a hidrogén és a hélium lehűlt, és a kölcsönös vonzerő miatt ténylegesen összehalmozódni kezdett. Ez a csillag születésének pillanata. Összetételében minden csillag hidrogén- és héliumaránya 73%, illetve 25%.

Tudva, hogy a csillagok mit tartalmaznak, a tudósok továbbmentek az univerzum tanulmányozásában. Az előbb kialakult égitestek óriási voltak. Valószínűleg felrobbantak. De életük és haláluknak köszönhetően bizonyos nehéz elemek keletkeztek, amelyek napjainkban vannak a Földön: szén, oxigén, urán, arany.

galaktika

Ismeretes, hogy az univerzumban egynél több galaxis létezik. Az éjszakai égbolt megfigyelésekor önkéntelenül felteszi magának a kérdést: miből készülnek a csillagok és hogyan születnek. Nyilvánvaló, hogy a csillagok az egész világegyetem kezdete óta alakulnak ki. De történik-e új csillagok születése, és igaz-e, hogy a csillagok meghalnak?

A csillagászok kiszámították, hogy Tejút elnevezésű galaxisunkban évente öt új csillag születik. Között vannak fémekben gazdag és fémszegények. A gazdagok összetételében több nehéz elem van az előző csillagokhoz képest, a fémszegények pedig kevesebbek. Kíváncsi vagyok, miből készülnek a csillagok, kivéve a héliumot és a hidrogént? Milyen további elemek szerepelnek összetételükben? És hogyan különböznek egymástól?

Alkotóelemek

Érdekes, hogy az elemek aránya mindig többé-kevésbé egyenlő. Például a nap fémekben gazdag. Nagyobb számú nehéz elem van benne, mint az azonos csillagok átlaga. De aránya is: 71% - hidrogén, 27,1% - hélium, a többi - nitrogén, oxigén, szén. A hidrogént 4,5 milliárd év alatt héliummá alakították a napenergia magjában.

És miben állnak a csillagok a hidrogén és a hélium mellett? Valamennyi égtest azonos összetételű más elemekkel? Ez a kompozíció ugyanaz, mint a nap, vagy nem?

Vernadsky V. I. tudós annyi csillagot beszélt, mint az energia és az anyag maximális koncentrációjának központját a Galaxisban. Manapság a csillagokról már nem mint a gáz felhalmozódásáról beszélnek, hanem mint egy hatalmas tömegű nagyteljesítményű űrobjektumokról. A csillagok állítólag heterogén szerkezetűek. Kémiai elemekben hasonlóak, de eltérő százalékban vannak.

Vannak még olyan javaslatok is, hogy egy csillag analógja a gömbvillám. Középpontjában a pontforrás egy plazmahüvely által körülvett mag. A légréteg a héj határát képezi. A labda villám különböző színű és sugárirányban világít, forog, súlya nyolc-tíz kilogramm.

A csillagok méretei és térfogata

A fentiek leírják, hogy az égbolton miként készülnek a csillagok, de miért térfogatban annyira különböznek egymástól? Ha a Napot tíz centiméter átmérőjű golyó formájában ábrázolják, akkor a teljes Naprendszer nyolcszáz méter átmérőjű kör formájában jeleníthető meg. Akkor a Naphoz legközelebbi csillag, a Proxima Centauri 2700 km lesz. Sirius 5 500 km-re, Altair - 9 700 km-re, Vega - 17 000 km-re lesz. Az Arcturus 23 000 km-re fekszik a testünktől, a kápolna 28 000 km-re, Regulus 53 000 km-re, Deneb pedig 350 000 km-re fekszik.

A csillagok méretükben különböznek egymástól. A nap mennyisége lényegesen alacsonyabb a Sirius, Altair, Procyon, Betelgeuse és a Charioteer Epsilonéhoz képest. De sokszor nagyobb, mint a Proxima Centauri és néhány más csillag. A galaxisunkban az egyik legnagyobb csillagot vörös szupergárdának tekintik, amely a közepén helyezkedik el. Ő több, mint a Szaturnusz pályája. Ez a Cepheus gránátalma csillaga.

A csillagokat figyelve az ősi időkben az emberek észrevették, hogy furcsa formákban halmozódnak fel, amelyek hasonlóak a különböző formákhoz. Ezen formák szerint nekik kezdtek nevet kapni.

Csillagvadász

Vegyük figyelembe az Orion csillagképét - öve három csillagból áll, három sorban. A nevet az ókori görög mítosz hős - a vadász - tiszteletére adták. Manapság az Orion egy nagyon híres csillagkép, az egyik legnagyobb, jól látható és felismerhető. Az Orion nagy csillagai mindkét félgömbön láthatók, mivel öve az égi egyenlítőn helyezkedik el. Októbertől január elejéig este látható az északi félteké középső szélességein, július végétől novemberig reggel. Az Orion asszisztensként hasznos más csillagok keresésében.

Az ókorban az emberek még nem tudták, hogy az űrben milyen csillagok állnak, de már készítettek térképeket a csillagos égboltról. Aztán a művészek, csillagtérképet összeállítva, néha összekapcsolták a környező csillagképeket Orionnal. Szimbolikusan őt ábrázolták, állva két vadászkutyával (nagy és kicsi kutya) az Eridan folyó partján. Ugyanakkor a kutyák harcoltak a Taurussal. Az Orion szokatlanul gazdag fényes tárgyakban.

Az Alpha Orion Betelgeuse. Piros és meghaladja a Mars pályájának méretét. A Betelgeuse azonban kissé tompább, mint a béta-Rigel. Ez egy hatalmas kék-fehér csillag, amely az egyik legfényesebb a csillagos égbolton. Különösen látványos az Orion övek a csillagoktól: Mintaka, Alnitak és Alnilam - delta, zeta és epsilon. Ez három fényes csillag áll egymás mellett, amelyeknek köszönhetően az Orion megkülönböztethető más csillagképektől.

Ursa őrnagy: milyen csillagokból áll a csillagkép és hogyan alakult ki?

A Star Dipper az ókorban is ismert. A görögök nimfává Callisto-nak tekintették, aki Artemis társa, Zeusz szeretett szerepe, aki az istennő haragját keltette fel. Megsértette Artemis társainak szabályait, és medvévé vált, és az istennő kutyákat állított rá. Zeusz, megszerezve szeretettjét, felemelte a mennybe. Bár azt mondják, hogy Zeusz volt az, aki Callistót medvévé tette, és elrejtette árulását féltékeny feleségétől. Artemis tévedésből vagy egy ravasz Héra ösztönzése alapján medvevadászatot rendezett. Általában véve a történet zavaró, mivel valószínű, hogy Héra, árulással bosszantva, Callisto csillagképgé vált. A medvevadászatot tévesen Arkad, Callisto fia rendezte meg. Más történetek vannak a kis göncölről, a Zeusz csecsemőről és az ő dada merülőkannáról, amely elrejtőzik a Crohn-tól. De úgy vagy úgy, megfigyeljük Ursa Majort, annak szépségét és megjelenésével kapcsolatos rejtélyt.

Kíváncsi vagyok, hogy az Ursa Major melyik csillagból áll és hol figyeli meg? Ez a csillagkép jól látható a középső szélességekben. Itt nem belépésre utal. A legfényesebb csillag hét látható az égen - egy vödör fogantyúval. Nagyon könnyen láthatók és megkülönböztethetők a többitől. A csillagok a második nagyságrend kategóriájába tartoznak. Ezek közül csak az úgynevezett vödör bal felső csillaga gyengébb.

Két csillag

E hét mellett 125 további van, amelyek világosabbak, mint a hatodik nagyságrend. Ez az egyik legnagyobb csillagkép. Határai messze túlmutatnak az úgynevezett vödörön, amelynek csillagai különböző távolságra vannak tőlünk, 50 fényévtől kezdve (ez Aliothoz legközelebbi csillag).

Az ismert csillagképek között nagyon kis csillagok vannak a benne számolt csillagok számában. A csillagászat területén gyakran felmerül a kérdés: mely csillagkép csak két csillagból áll, és hol található a csillagos égboltban. Ez az epsilon légiutas-rendszer. Két csillagból áll - látható és láthatatlan. Látható az Auriga csillagképben sárgás hatalmas szupergánsnak tűnik. A felület hőmérséklete 6600 K. Ez 36-szor tömegebb, mint a nap. Átmérője 190-szer nagyobb, mint a nap. Mégis annak mérete is elhalványul egy második csillag hátterében, amelynek átmérője 2700-szor nagyobb, mint a Nap átmérője. Benne szabadon elhelyezheti a Naprendszer összes bolygójának keringési pályáit, a Saturn-ig. Ennek a szuper-hatalmas óriásnak a fényereje azonban kicsi (szinte olyan, mint a Napé). Ez a csillag nagyon hideg. A felület hőmérséklete 1600 K.

Semleges csillagok

Elhanyagolható méretű csillagok létezése a Naphoz képest viszonylag nemrégiben bizonyított. Egy ilyen tárgy valósága 1967-ben vált nyilvánvalóvá, amikor a pulzáriusokat fedezték fel. Aztán T. Gold javasolta, hogy ezeket gyorsan rotáló csillagokat, neutroncsillagoknak nevezzék. Létezésüket a XX. Század harmincas éveinek elméleti fizikusai jósolták meg. Az első ilyen Leo Landau volt. Mi a különösége ezeknek az égi tárgyaknak, miből áll egy neutroncsillag, és hogyan alakul ki?

Az égi testek elméletét tanulmányozva azt javasolták, hogy a neutronobjektumok mérete kb. 10 km legyen. Az anyag sűrűsége az ilyen csillagok közepén eléri az atommag sűrűségét: 2,8 x 1014 g / cm3. 1934-ben azt sugallták, hogy a neutroncsillagok degenerált neutronokból álljanak, és akkor képződjenek, amikor egy szupernóva felrobbant.

Később, a pulzárok felfedezésével ezt a feltételezést megerősítették. A pulzárok születése nagy égi jelenség, amelyet egy szupernóva felrobbanó csillagjának villanása kíséretében. Ilyen járványok kb. 25 évente fordulnak elő. Kiderül, hogy 15 milliárd év alatt (a galaxis élettartama alatt) már több mint száz neutroncsillagnak kellett volna kialakulnia!

pulzárok

A pulzár fő funkciója az erős elektromos mezők megjelenése, amelyek a töltött részecskéket tépik le a csillagból, és felgyorsítják őket a legnagyobb energiaérték eléréséig. Ennek oka a mágneses mező forgása és megléte. A gyorsulást kapott részecskék elektromágneses sugárzás kvantumokat generálnak (meglehetősen kemény állapot). Komplex elektrodinamikai folyamatok az energia egy kis részét a pulzátorok által megfigyelt rádióhullámokká alakítják. Ha a részecskéket kihúzzák a neutroncsillagból és felgyorsítják, akkor a forgási energia lebomlik, a pulzátorok forgási periódusa megnő, és a neutroncsillag a saját sugárzása miatt lelassul!

Fékezéskor az elektromos potenciál csökken. Ennek eredményeként eljön az idő, amikor a töltött részecskék megszűnnek és a pulzár meghal. Idővel kb. 10 millió év van.

Fekete lyukak és más mély űrben lévő tárgyak

Ha egy neutroncsillag tömege meghaladja a 3 napenergiát, akkor az anyag nyomása nem képes ellensúlyozni a gravitációs erőket, és a csillag eltűnik a horizont alatt - fekete lyuk képződik. A neutroncsillagok (pulzárok és fekete lyukak) a Naprendszeren kívül eső mély űr objektumokhoz tartoznak. Vannak más tárgyak is, amelyek szintén kapcsolódnak a mély űr fogalmához: exoplanetek, ködök, csillagcsoportok, kvazárok, galaxisok, sötét energia és sötét anyag. Mindezek a tárgyak nagy érdeklődést keltenek a tudósok részéről. Természetesen az égi testek, különösen a mély űrben lévő tárgyak vizsgálata nagyon érdekes és fontos az csillagászat mint tudomány fejlesztése és a nagyobb tudományos projektek végrehajtása szempontjából.

Mindannyian legalább egyszer, de csodáltuk a gyönyörű éjszakai égboltot, sok csillaggal tele. Gondolkozott már azon, hogy a csillagok melyikből készülnek, mi az örök ragyogás titka?

Mi a csillag és miből áll?

A csillag egy hatalmas égi gáztest, amelyben termikus nukleáris reakciók fordulnak elő. A csillag felületén lévő hőmérséklet Kelvin ezreket ér el, és benne milliókban mérik.

A csillag összetétele kezdetben hasonló volt a csillagközi anyagéhoz. Ezenkívül a kompozíció felhasználható a csillagközi tér természetének és azoknak a termonukleáris reakcióknak a megítélésére, amelyek a csillag testében előfordulnak annak fejlődése során. A csillag kémiai összetételének ismeretében pontosan meghatározható a csillag kora.

Maga az égi test főleg héliumból és hidrogénből áll. Néhány csillag titán- és cirkónium-oxidokat is tartalmaz, például gyökök, például CH, CH2, OH, C2, C3.A csillag felső rétege főleg hidrogénből áll: átlagosan kb. 1000 héliumatom 10 ezer atomra, 5 - oxigén és kevesebb, mint 1 atom más elem.

Csillagok ismertek, amelyekben bizonyos kémiai elemek tartalma jelentősen megnő. Például vannak szilikon csillagok (magas szilíciumtartalommal), vas, szén. A viszonylag fiatal csillagokban gyakran található meg nagy mennyiségű nehéz elem. Ezen égitestek egyikében a molibdéntartalmat 26-szor meghaladták, mint a Napban. Minél nagyobb a csillag kora, annál alacsonyabb az abban lévő elemek tartalma, amelynek atomjainak tömege nagyobb, mint a hélium atomoké.