Жылдыздын пайда болушу: негизги этаптар жана шарттар

Мазмуну:

Жылдыздын пайда болушу: негизги этаптар жана шарттар
Жылдыздын пайда болушу: негизги этаптар жана шарттар
Anonim

Жылдыздар дүйнөсү өтө көп түрдүүлүктү көрсөтөт, анын белгилери түнкү асманды жөн көз менен караганда байкалат. Жылдыздарды астрономиялык приборлордун жана астрофизика методдорунун жардамы менен изилдөө аларды белгилүү бир системага салууга жана мунун аркасында жылдыздардын эволюциясын башкарган процесстерди акырындык менен түшүнүүгө мүмкүндүк берди.

Жалпы учурда жылдыздын пайда болушу анын негизги мүнөздөмөлөрүн аныктайт. Бул шарттар абдан ар түрдүү болушу мүмкүн. Бирок, жалпысынан бул процесс бардык жылдыздар үчүн бирдей мүнөзгө ээ: алар таралган - чачыранды - газ жана галактикаларды толтурган чаң заттардан, тартылуу күчү менен аны тыгыздоо аркылуу жаралат.

Галактикалык чөйрөнүн курамы жана тыгыздыгы

Жердеги шарттарга келсек, жылдыздар аралык мейкиндик эң терең вакуум болуп саналат. Бирок галактикалык масштабда мындай өтө сейрек кездешүүчү чөйрө бир куб сантиметрге 1 атомдун мүнөздүү тыгыздыгы менен газ жана чаң болуп саналат жана алардын жылдыздар аралык чөйрөнүн курамындагы катышы 99дан 1ге чейин.

Жылдыздар аралык чөйрөнүн газы жана чаңы
Жылдыздар аралык чөйрөнүн газы жана чаңы

Газдын негизги компоненти суутек (курамдын 90%ке жакыны же массасынын 70%и), ошондой эле гелий (болжол менен 9%, ал эми салмагы боюнча - 28%) жана башка майда заттар бар. өлчөмдөрү. Мындан тышкары, космостук нурлардын агымдары жана магниттик талаалар жылдыздар аралык галактикалык чөйрөгө тиешелүү.

Жылдыздар туулган жер

Галактикалар мейкиндигинде газ жана чаң абдан бирдей эмес таралган. Жылдыздар аралык суутек ал жайгашкан шарттарга жараша ар кандай температурага жана тыгыздыкка ээ болушу мүмкүн: температурасы он миңдеген келвин (HII зоналары деп аталган) даражадагы сейрек кездешүүчү плазмадан ультра суукка чейин - жөн гана бир нече кельвин - молекулалык абал.

Заттын бөлүкчөлөрүнүн концентрациясы кандайдыр бир себептерден улам көбөйгөн аймактар жылдыз аралык булуттар деп аталат. Куб сантиметрде миллион бөлүкчөлөрдү камтый турган эң жыш булуттар муздак молекулалык газдан пайда болот. Аларда жарыкты сиңирип алуучу чаң көп, ошондуктан аларды кара тумандуулук деп да аташат. Дал ушундай "космостук муздаткычтар" үчүн жылдыздар пайда болгон жерлер чектелет. HII аймактары да бул көрүнүш менен байланыштуу, бирок аларда жылдыздар түз пайда болбойт.

Ориондогу молекулярдык булут тактары
Ориондогу молекулярдык булут тактары

"Жылдыздуу бешиктердин" локализациясы жана түрлөрү

Спиралдык галактикаларда, анын ичинде биздин Саманчынын жолунда, молекулярдык булуттар туш келди эмес, негизинен диск тегиздигинде - спиралдык колдордо галактика борборунан кандайдыр бир аралыкта жайгашкан. Регулярдуу эмесГалактикаларда мындай зоналардын локализациясы туш келди. Эллиптикалык галактикаларга келсек, аларда газ жана чаң структуралары жана жаш жылдыздар байкалбайт жана ал жерде бул процесс практикалык түрдө болбойт деп жалпы кабыл алынган.

Булуттар алп да болушу мүмкүн - ондогон жана жүздөгөн жарык жылдары - татаал түзүлүшү жана тыгыздыгы чоң айырмачылыктары бар молекулалык комплекстер (мисалы, атактуу Орион булуту бизден болгону 1300 жарык жылы) жана обочолонгон компакт түзүлүштөр деп аталат. Бок глобулдары.

Жылдыздардын пайда болуу шарттары

Жаңы жылдыздын төрөлүшү газ жана чаң булутундагы гравитациялык туруксуздуктун ажырагыс өнүгүшүн талап кылат. Ички жана тышкы келип чыгуунун ар кандай динамикалык процесстеринен (мисалы, туура эмес формадагы булуттун ар кандай аймактарында ар кандай айлануу ылдамдыгы же коңшулаш жерде супернованын жарылуусу учурунда сокку толкунунун өтүшү) булуттагы заттын таралышынын тыгыздыгы өзгөрүп турат.. Бирок ар бир пайда болгон тыгыздыктын термелүүсү газдын андан ары кысылышына жана жылдыздын пайда болушуна алып келбейт. Булуттагы магнит талаасы жана турбуленттик буга каршы турат.

Жылдыз түзүүчү аймак IC 348
Жылдыз түзүүчү аймак IC 348

Заттын жогорулаган концентрациясынын аянты тартылуу күчү газ жана чаң чөйрөнүн ийкемдүү күчүнө (басым градиентине) туруштук бере ала тургандай узундукка ээ болушу керек. Мындай критикалык чоңдук Джинс радиусу деп аталат (20-кылымдын башында гравитациялык туруксуздук теориясынын пайдубалын түптөгөн англиялык физик жана астроном). Джинстын ичинде камтылган массарадиус да белгилүү бир мааниден аз болбошу керек жана бул маани (Джинсы массасы) температурага пропорционалдуу.

Орто канчалык муздак жана тыгызыраак болсо, критикалык радиус ошончолук кичине болору анык, анда флуктуация жылмакай эмес, бирок тыгыздала берет. Андан ары жылдыздын пайда болушу бир нече этапта жүрөт.

Булуттун бир бөлүгүн жыйноо жана бөлүү

Газ кысылганда энергия бөлүнүп чыгат. Процесстин алгачкы фазаларында булуттагы конденсациялык өзөктүн инфракызыл диапазондогу нурлануунун эсебинен эффективдүү муздашы маанилүү, ал негизинен молекулалар жана чаң бөлүкчөлөрү тарабынан жүзөгө ашырылат. Ошондуктан, бул этапта ныктоо тез жана кайра кайтарылгыс болуп калат: булуттун фрагменти кулайт.

Мындай кичирейген жана ошол эле учурда муздаткыч аймакта, эгерде ал жетишерлик чоң болсо, заттын жаңы конденсация ядролору пайда болушу мүмкүн, анткени тыгыздыктын өсүшү менен, температура жогорулабаса, критикалык Джинс массасы азаят. Бул кубулуш фрагментация деп аталат; анын аркасында жылдыздардын пайда болушу көбүнчө бирден эмес, топтордо - бирикмелерде пайда болот.

Интенсивдүү кысуу стадиясынын узактыгы, заманбап концепциялар боюнча, кичинекей - болжол менен 100 миң жыл.

Жылдыз системасынын түзүлүшү
Жылдыз системасынын түзүлүшү

Булуттун фрагментин ысытуу жана протожылдызды түзүү

Кайсы бир убакта урап жаткан аймактын тыгыздыгы өтө жогору болуп, тунуктугун жоготот, натыйжада газ ысып баштайт. Джинсы массасынын наркы жогорулайт, андан ары майдалануу мүмкүн эмес болуп калат жана астында кысууушул убакка чейин пайда болгон фрагменттер гана өздөрүнүн тартылуу күчү менен сыналат. Мурунку этаптан айырмаланып, температуранын жана ага жараша газ басымынын тынымсыз жогорулашынан улам, бул этап алда канча узакка созулат - болжол менен 50 миллион жыл.

Бул процессте пайда болгон объект протожылдыз деп аталат. Ал негизги булуттун калдык газы жана чаң заты менен активдүү өз ара аракеттенүүсү менен айырмаланат.

HK Taurus системасындагы протопланетардык дисктер
HK Taurus системасындагы протопланетардык дисктер

Протожылдыздардын өзгөчөлүктөрү

Жаңы төрөлгөн жылдыз гравитациялык жыйрылуунун энергиясын сыртка чыгарат. Анын ичинде конвекция процесси өнүгүп, сырткы катмарлар инфракызыл, андан соң оптикалык диапазондо интенсивдүү нурланууну бөлүп, курчап турган газды ысытып, анын сейрек болушуна шарт түзөт. Эгерде чоң массалуу, жогорку температурадагы жылдыз пайда болсо, ал айланасындагы мейкиндикти дээрлик толугу менен "тазалоого" жөндөмдүү. Анын радиациясы калдык газды иондошот - HII аймактары ушундайча пайда болот.

Башында булуттун аталык фрагменти, албетте, тигил же бул багытта айланып, ал кысылганда, бурчтук импульстун сакталуу мыйзамынан улам, айлануу ылдамдайт. Эгерде Күнгө окшош жылдыз жаралса, айланасындагы газ жана чаң ага бурчтук импульска ылайык түшө берет жана экватордук тегиздикте протопланетардык аккреция диски пайда болот. Айлануунун жогорку ылдамдыгынан улам дисктин ички аймагынан ысык, жарым-жартылай иондоштурулган газ протожылдыз тарабынан полярдуу реактивдүү агымдар түрүндө сыртка чыгарылат.ылдамдыгы секундасына жүздөгөн километр. Бул реактивдүү учактар жылдыздар аралык газ менен кагылышып, спектрдин оптикалык бөлүгүндө көрүнгөн сокку толкундарын пайда кылат. Бүгүнкү күндө бир нече жүздөгөн мындай көрүнүштөр - Хербиг-Харо объектилери - мурунтан эле ачылган.

Хербигдин объектиси - Haro HH 212
Хербигдин объектиси - Haro HH 212

Массалык жагынан Күнгө жакын ысык протожылдыздар (Т-Таври жылдыздары деп аталат) жыйрылышын улантканда, жарыктыктын башаламан өзгөрүшүн жана чоң радиустарга байланыштуу жогорку жарыктыгын көрсөтүшөт.

Ядролук синтездин башталышы. Жаш жылдыз

Жылдыздын борбордук аймактарында температура бир нече миллион градуска жеткенде, ал жерде термоядролук реакциялар башталат. Бул этапта жаңы жылдыздын жаралышы аяктады деп эсептесе болот. Жаш күн, алар айткандай, «негизги ырааттуулукка отурат», башкача айтканда, өз жашоосунун негизги этабына кирет, анын энергия булагы гелийдин водороддон ядролук синтези болуп саналат. Бул энергиянын бөлүнүп чыгышы гравитациялык жыйрылууну тең салмактап, жылдызды турукташтырат.

Жылдыздардын эволюциясынын бардык мындан аркы этаптарынын жүрүшүнүн өзгөчөлүктөрү алар төрөлгөн массасы жана химиялык курамы (металлдуулугу) менен аныкталат, ал негизинен гелийден оор элементтердин аралашмаларынын курамына көз каранды. баштапкы булутта. Эгерде жылдыз жетиштүү массалуу болсо, анда ал гелийдин бир бөлүгүн оор элементтерге - көмүртек, кычкылтек, кремний жана башкаларга иштетет, алар өмүрүнүн аягында жылдыздар аралык газ менен чаңдын бир бөлүгү болуп калат жана пайда болуу үчүн материал болуп кызмат кылат. жаңы жылдыздардын.

Сунушталууда: