перейти в меню сайта

Звезды – жизненный цикл, пульсары, квазары

Справочная статья о том, что происходит со звездами в конце их жизненного цикла, согласно нынешним научным представлениям.

Рассматриваются разные варианты развития событий (в зависимости от массы, которой обладает звезда), превращение в нейтронные звезды, в белые карлики, чёрные дыры.


Даже в течение жизни десятков поколений людей, невозможно проследить эволюцию всего лишь одной, самой маленькой звезды. Жизненный цикл даже у самых короткоживущих звезд длится миллионы лет, тогда как само человечество имеет гораздо более скромный возраст.

Возможность проследить за жизнью звезды предоставляется только с помощью сравнения физических и химических характеристик звездных объектов на различных этапах эволюции.
Цвет и светимость звезды являются одними из главных показателей ее физических свойств. Взаимосвязь температуры поверхности звезды и ее светимости хорошо отображается в диаграмме, которую составили астрономы Рессел и Герцшпрунг:

Диаграмма Рессела и Герцшпрунга

По цвету звезды можно определить и температуру звезды – самыми горячими оказались звезды голубого цвета, а красные самыми холодными. При расположении на диаграмме звезд, у которых известны их физические характеристики (цвет\температура\светимость) астрономы заметили что эти звезды разбиваются на группы. В результате у ученых получилось очень простое и доступное изображение, на котором место звезды на нем определялось тем, на каком этапе развития находится данная звезда.

Подавляющее большинство звезд на этой диаграмме находится в районе главной последовательности – то есть основной срок своего жизненного цикла звезда проводит в этой области диаграммы.

Также разглядывая полученную картину, легко можно заметить что самые большие звезды находятся вверху диаграммы, а звезды карлики внизу. Масса звезды определяет и время ее жизни. Эта характеристика также влияет на то, во что превратится звезда после окончания своего жизненного цикла.

Оказывается жизнь звезды тем короче, чем больше ее масса. Сверхгиганты, к примеру, живут лишь несколько миллионов лет, а большинство звезд среднего размера – около 15 миллиардов лет. Когда у звезды заканчивается источник энергии, который питает ее горение, она сжимается и уменьшается в размерах. В процессе сжатия из звезды получается объект обладающий высокой плотностью: нейтронная звезда, белый карлик, черная дыра.

Звезды, обладающие небольшой массой легко переносят сжатие. Так как гравитация не вырастает в сотни раз, они стабилизируются в состоянии небольшого белого карлика и способны пребывать в данном состоянии до того времени, пока их масса не достигнет критической величины. Звезды, масса которых превышает критическое значение, продолжают сжиматься до тех пор, пока не начнет образовываться нейтронное вещество (то есть электроны, из которых состоит звезда сольются с протонами в одно целое). Так рождается нейтронная звезда, которая представляет собой шар диаметром в несколько километров.

Если же масса звезды настолько велика, что под действием гравитации начинает сжиматься даже нейтронное вещество, тогда наступает так называемый “гравитационный коллапс”, и на месте сверхгиганта рождается черная дыра.

В белого карлика превращаются малые и средние звезды в конце своей жизни. Горение внутри них практически заканчивается, но они все еще остаются плотными горячими газовыми сферами. Подобные звезды остывают очень медленно, продолжая светиться белым ярким светом.

Масса нашего солнце ниже критической величины, поэтому его тоже ожидает превращение в белого карлика. Критической считается масса равная 1,4 массы нашего светила. Эта величина получила название “предел Чандрасекара” в честь индийского астронома, который вычислил это значение.

В нейтронные звезды переходят те светила, масса которых превышает солнечную массу в 2-4 раза. Нейтронные звезды также рождаются при вспышках сверхновых звезд. Такая звезда диаметром всего лишь 10-20 километров, в два раза тяжелей нашего Солнца. Звезды подобного класса обладают высокой скоростью вращения вокруг своей оси, и время от времени испускают в пространство потоки электромагнитного излучения и элементарных частиц. Из-за периодичности этих процессов данные звезды назвали пульсарами.

На стабильность нейтронных звезд также оказывает большое влияние их масса. Для сохранения стабильного состояния, их масса не должна превышать трех солнечных масс. Если же это пороговое значение будет превышено, то огромная гравитация приводит звезду к коллапсу, и на ее месте появляется черная дыра.

Черная дыра – это объект, который возникает при неограниченном гравитационном сжатии тел, обладающих огромной массой. В такой ситуации он так сильно уменьшается в размерах, что увидеть объект становиться невозможно. Гравитация на поверхности черной дыры так велика, что даже лучи света не могут “оторваться” от ее поверхности.

Радиус Шварцшильда или гравитационный радиус также является одним из показателей, по которым причисляют небесный объект к классу черных дыр. Увидеть то, что происходит внутри этого радиуса на месте звезды, превратившейся в черную дыру невозможно – этот параметр сколапсированной звезды ученые назвали горизонтом событий.

Some stars in galactic

Вполне может быть, что в сферах окружающих черные дыры, могут скрываться “входы” в другие вселенные или параллельные миры. Но для рядовых наблюдателей на Земле такие звезды являются лишь пустой черной точкой в пространстве, которая притягивает к себе свет других звезд и космическое вещество. Лишь по поведению космических объектов расположенных недалеко от черных дыр, астрономы могут строить предположения об их свойствах и характеристиках.

Так, к примеру ученые выдвинули гипотезу о том, что наиболее крупные черные дыры располагаются в местах, где звездные скопления обладают наибольшей светимостью. Черные дыры, притягивая к себе различные объекты, образуют вокруг себя квазар (то есть яркий светящийся ореол).

Как показывает жизненный цикл звезд: свет в природе не может существовать без тьмы, а тьма существует только при наличии света.

Статьи на похожую тему:


Комментарии »»

Комментариев пока нет - будете первым?


Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: