От какво се състоят звездите в небето? Типове звезди, техните характеристики

С невъоръжено око в небето на безлунна нощ и далеч от града можете да видите огромен брой звезди. С помощта на телескопа можете да наблюдавате още повече осветителни тела. Професионалното оборудване ви позволява да определите техния цвят и размер, както и осветеност. Въпросът "от какво се състоят звездите"? За дълго време в историята на астрономията остана един от най-спорните. Това обаче беше разрешено. Днес учените знаят, От какво се състои Слънцето

метод

Астрономите се научили да определят състава на звездите едва в средата на XIX век. Тогава се появи спектрален анализ в арсенала на космическите изследователи. Методът се основава на свойствата на атомите на различни елементи да излъчват и абсорбират светлина при строго определени резонансни честоти. Съответно спектърът показва тъмни и светли ленти, разположени на земята, характерни за дадено вещество.

Различни източници на светлина могат да бъдат разграничени от модела на абсорбция и линии на излъчване. Спектрален анализ Успешно приложена за определяне на състава на звездите. Неговите данни помагат на изследователите да разберат много процеси, които се случват вътре в осветителните тела и са недостъпни за директно наблюдение.

Какво представлява звездата в небето?

Слънцето и другите осветителни тела са огромни топли топки за газ. Звездите се състоят основно от водород и хелий (съответно 73 и 25%). Все още около 2% от веществото попадат върху по-тежки елементи: въглерод, кислород, метали и т.н. Като цяло, днес известен планетите и звездите са направени от същия материал като този на цялата вселена, но разликите в концентрациите на отделните вещества, масата на обекти и вътрешни процеси генерират цялото разнообразие на небесните тела.

В случая на осветителни тела, основните критерии за разликите между типовете им са масата и тези, които са много по-тежки от хелий. Относителната концентрация на втората се нарича металичност в астрономията. Степента на този параметър помага да се определи възрастта на звездата и неговото бъдеще.

Вътрешна структура

"Пълненето" на звездите не се разпръсква около Галактиката поради силите на гравитационното компресиране. Те също допринасят за разпределението на елементите във вътрешната структура на осветителните тела по определен начин. В центъра, до ядрото, всички метали се втурват (в астрономията се нарича всеки елемент, по-тежък от хелий). Звездата се формира от облак прах и газове. Ако в него има само хелий и водород, първата образува ядрото, а второто е черупката. В момента, когато масата достигне критичното ниво, термоядрена реакция и звездата е осветена.

Три поколения звезди

Ядрата, състояща се изключително от хелий, имали първокласни осветителни тела (наричани още звезди от III население). Те са образувани известно време след Големия взрив и се характеризират с впечатляващи размери, сравними с параметрите на съвременните галактики. По време на синтеза, други елементи (метали) постепенно се образуват в червата от хелий. Такива звезди завършиха живота си, като експлодираха в супернова. Елементите, синтезирани в тях, се превърнаха в строителен материал за следните осветителни тела. За звезди от второ поколение (популация II) ниската металичност е характерна. Най-младият от известните днес светила принадлежи към третото поколение. В техния брой включва Слънцето. Особеността на тези осветителни тела е по-висок металически индекс в сравнение с предшествениците. Малките звезди не са открити от учените, но може уверено да се твърди, че те ще се характеризират с още по-голям размер на този параметър.

Дефиниращият параметър

Това, от което се състоят звездите, оказва влияние върху продължителността на живота им. Металите, които се спускат в сърцевината, засягат термоядрената реакция. Колкото повече от тях, толкова по-рано звездата светва, толкова по-малка е размерът на ядрото й. Последствие от последния факт е по-малкото количество енергия, излъчвана от такова осветление за единица време. В резултат на това такива звезди живеят много по-дълго. Техните горивни резерви са достатъчни за много милиарди години. Например, според учените, Слънцето сега е в средата на своя жизнен цикъл. Тя вече съществува около 5 милиарда години и същото все още предстои.

Слънцето, според теорията, се формира от облак газ-прах, наситен с метали. Тя се отнася до звездите на третото поколение, или, както ги наричат, населението I. метали в основната си в допълнение към по-бавно изгаряне осигури равномерна топлина, което е едно от условията за произхода на живота на нашата планета.

Еволюция на звездите

Съставът на звездите е нестабилен. Да видим как се състоят звездите на различни етапи от тяхното развитие. Но първо, нека си припомним в какви етапи светлината минава от момента на появата до края на жизнения цикъл.

В началото на еволюцията, звездите се намират на главната последователност на диаграмата Хертспрунг-Ръсел. По това време основното гориво в сърцевината е водород, от които четири атома образуват един атом на хелий. Звездата прекарва по-голямата част от живота си в това състояние. Следващият етап на еволюцията е червеният гигант. Размерите му са много по-големи от оригинала, а температурата на повърхността, напротив, е по-ниска. Звезди като Слънцето свършват живота си на следващия етап - те стават бели джуджета. По-масивните осветителни тела се превръщат в неутронни звезди или черни дупки.

Първият етап на еволюцията

Термоядрените процеси в интериора причиняват прехода на звездата от един етап към друг. Изгарянето на водорода води до увеличаване на количеството на хелий, а оттам и на размера на ядрото и реакционната област. В резултат на това температурата на звездата се увеличава. Реакцията започва да включва водород, който преди това не е участвал в него. Има нарушение на равновесието между черупката и ядрото. В резултат на това първият започва да се разширява, а вторият - да се стеснява. В същото време температурата се повишава силно, което предизвиква изгарянето на хелий. От него се образуват по-тежки елементи: въглерод и кислород. Звездата слиза от главната последователност и се превръща в червен гигант.

Следващата част от цикъла

Червен гигант е обект с силно напомпана черупка. Когато Слънцето достигне този етап, то ще заема цялото пространство до орбитата на Земята. Разбира се, не можем да говорим за живота на нашата планета при такива условия. В дълбините на червения гигант се синтезират въглерод и кислород. В този случай светлината редовно губи маса поради звездния вятър и постоянното пулсиране.

Други събития са различни за обекти със средна и голяма маса. Пулсации на звезди от първия тип водят до факта, че техните външни черупки са изхвърлени и образуват планетарна мъглявина. Горивото завършва в сърцевината, охлажда се и се превръща в бяло джудже.

Еволюция на свръхмасивните светлини

Водородът, хелият, въглеродът и кислородът не са едни от звездите с огромни маси на последния етап от еволюцията. На сцената на червения гигант, ядрата на тези светилници се компресират с огромна сила. В условията на непрекъснато нарастваща температура започва изгарянето на въглерода, а след това и нейните продукти. Постепенно се образуват кислород, силиций и желязо. Освен това синтезата на елементите вече не продължава, тъй като образуването на по-тежки ядра от желязото с освобождаването на енергия е невъзможно. Когато масата на ядрото достигне определена стойност, тя се срива. Супернова светва в небето. По-нататъшната съдба на обекта отново зависи от неговата маса. На мястото на звездата може да се образува неутронна звезда или черна дупка.

След експлозията на суперновата, синтезираните елементи се разпръскват в околното пространство. От тях е напълно възможно след известно време да се формират нови звезди.

примери

Специално чувство възниква, когато се оказва не само да се разпознаят познатите светила в небето, но и да се припомни на кой клас те принадлежат, от какво се състоят. Да видим кои звезди се състои от Голямата мечка. В астероида на кофата има седем осветителни тела. Най-ярките от тях са Aliot и Dubche. Втората звезда е система от три компонента. В едно от тях започваше изгарянето на хелий. Другите два, като Aliot, се намират в главната последователност. Същата част от диаграмата Hertzsprung-Russell включва Факе и Бенеташ, които също съставляват кофата.

Най-ярката звезда на нощното небе, Сириус, се състои от два компонента. Един от тях се отнася до главната последователност, а втората - до бяло джудже. На клона на червените гиганти Pollux се намира (Alpha Gemini) и Arcturus (Alpha Volopas).

От кои осветителни тела се състои всяка галактика? Колко звезди се формира във Вселената? Трудно е да се отговори точно на тези въпроси. Няколкостотин милиарда осветители са концентрирани само в Млечния път. Много от тях вече са ударили телескопните лещи и редовно се намират нови. Фактът, че газовете са съставени от звезди, също е общоизвестен, но новите осветителни тела често не отговарят на установената идея. Космоса крие много тайни и много обекти и техните имоти чакат откривателите си.