ЭВОЛЮЦИЯ ЗВЕЗД

Содержание

Слайд 2

Вселенная состоит на 98% из звезд. Они же являются основным элементом галактики.

Вселенная состоит на 98% из звезд. Они же являются основным элементом галактики.

Вселенная состоит на 98% из звезд. Они же являются основным элементом галактики.

«Звезды – это огромные шары из гелия и водорода, а также других газов. Гравитация тянет
их внутрь, а давление раскаленного газа выталкивает их наружу, создавая равновесие. Энергия звезды содержится в ее ядре, где ежесекундно гелий взаимодействует с водородом».

Слайд 3

Жизненный путь звезд представляет собой законченный цикл – рождение, рост, период относительно

Жизненный путь звезд представляет собой законченный цикл – рождение, рост, период относительно
спокойной активности, агония, смерть, и напоминает жизненный путь отдельного организма.

Жизненный путь звезд представляет собой законченный цикл – рождение, рост, период относительно спокойной активности, агония, смерть, и напоминает жизненный путь отдельного организма.

Астрономы не в состоянии проследит жизнь одной звезды от начала и до конца. Даже самые короткоживущие звёзды существуют миллионы лет – дольше жизни не только одного человека, но и всего человечества. Однако учёные могут наблюдать много звёзд, находящихся на самых разных стадиях своего развития, - только что родившиеся и умирающие. По многочисленным звездным портретам они стараются восстановить эволюционный путь каждой звезды и написать её биографию.

Слайд 4

Рождение звезды
Звезды возникают постоянно. Сначало это простые облака газа и пыди в

Рождение звезды Звезды возникают постоянно. Сначало это простые облака газа и пыди
космическом пространстве. Как только подобные сгустки вещества начинают собираться вместе, возникающая сила притяжения усиливает этот процесс. В центре такого образования газ становиться горячее и плотнее, и в конце концов его температура и давление повышаются настолько сильно, что начинается процесс ядерного синтеза. Его начало знаменует собой рождение новой звезды. Нередко множество звезд возникает вблизи друг от друга, в гигантском облаке. Тогда они образуют семейство звезд, которое называется скоплением

Слайд 5

   Светимость

Одни звезды светят более мощно, другие – слабее. Мощность излучения звезды

Светимость Одни звезды светят более мощно, другие – слабее. Мощность излучения звезды
называется светимостью. Светимость – это полная энергия, излучаемая звездой за 1 секунду.
Светимость звезды характеризует поток энергии, излучаемой звездой по всем направлениям, и имеет размерность мощности Дж/с или Вт.
Светимость определяется, если известны видимая величина и расстояние до звезды.
Светимости других звезд определяют в относительных единицах, сравнивая со светимостью Солнца.
Известны звезды, излучающие в десятки тысяч раз меньше, чем Солнце. А звезда S Золотой Рыбы, видимая только в странах южного полушария Земли как звездочка 8-й звездной величины (не видимая невооруженным глазом!), в миллион раз ярче Солнцаю. По светимости звезды могут отличаться в миллиард раз.
Среди звезд очень высокой светимости выделяют гиганты и сверхгиганты. Большинство гигантов имеет температуру 3 000–4 000 К, поэтому их называют красными гигантами.
Сверхгиганты, например, Бетельгейзе – самые мощные источники света. Звезды, имеющие маленькую светимость, называются карликами.

Слайд 6

Температура. Температура определяет цвет звезды и ее спектр. Так, например, если

Температура. Температура определяет цвет звезды и ее спектр. Так, например, если температура
температура поверхности слоев звезд
3-4тыс. К., то ее цвет красноватый,
6-7 тыс. К. - желтоватый.
свыше 10-12 тыс. К. - белый или голубоватый цвет.
Химический состав. Химический состав наружных слоев звезд, откуда к нам "непосредственно" приходит их излучение, характеризуется полным преобладанием водорода.
На 2 месте находится гелий,
3 - железо, фосфор.
Радиус звезды. Поверхность звезды равна 4 R 2 . Если известны температура и светимость звезды, то можно вычислить ее радиус.
Все звезды стареют и умирают, но продолжительность каждой отдельной звезды определяется ее массой.

Слайд 7

Масса звезд

Масса определяет весь жизненный путь звезды.
Массу можно оценить для звезд, входящих

Масса звезд Масса определяет весь жизненный путь звезды. Массу можно оценить для
в двойные звездные системы, если известны большая полуось орбиты а и период обращения T. В сущности говоря, астрономия не располагала и не располагает в настоящее время методом прямого и независимого определения массы изолированной звезды. И это серьезный недостаток нашей науки о Вселенной. Для звезд установлено, что чем больше масса, тем выше светимость звезды. Эта зависимость нелинейна: например, с увеличением массы вдвое светимость возрастает более чем в 10 раз.
Массы звезд заключены в пределах от 0,1 масс Солнца до нескольких десятков масс Солнца.
Сравнения масс и светимостей для большинства звезд выявили следующую зависимость: светимость приблизительно пропорциональна четвертой степени массы.

Слайд 8

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Слайд 9

Области звездообразования.

Области звездообразования.

Гигантские молекулярные облака с массами, большими 105 массы Солнца (их

Области звездообразования. Области звездообразования. Гигантские молекулярные облака с массами, большими 105 массы
известно более 6 000 в Галактике)

Туманность Орел

в 6000 световых лет от нас
молодое рассеянное звёздное скопление в созвездии Змеи
тёмные области в туманности — это протозвёзды

Слайд 10

Туманность Ориона

Туманность Ориона

светящаяся эмиссионная туманность с зеленоватым оттенком и находится ниже

Туманность Ориона Туманность Ориона светящаяся эмиссионная туманность с зеленоватым оттенком и находится
Пояса Ориона
можно видеть даже невооружённым глазом
в 1300 световых лет от нас, а величиной в 33 световых года

Слайд 11

Гравитационное сжатие

Гравитационное сжатие

Сжатие - следствие гравитационной неустойчивости, идея Ньютона.
Позже Джинс

Гравитационное сжатие Гравитационное сжатие Сжатие - следствие гравитационной неустойчивости, идея Ньютона. Позже
определил минимальные размеры облаков, в которых может начаться самопроизвольное сжатие.

Имеет место достаточно эффективное охлаждение среды: высвобождающаяся энергия гравитации идет на излучение инфракрасного диапазона, уходящее в космическое пространство.

Слайд 12

Протозвезда

Протозвезда

При увеличении плотности облака оно становится непрозрачным для излучения.
Начинается повышение

Протозвезда Протозвезда При увеличении плотности облака оно становится непрозрачным для излучения. Начинается
температуры внутренних областей.
Температура в недрах протозвезды достигает порога термоядерных реакций синтеза.
Сжатие на какое-то время прекращается.

Слайд 13

молодая звезда пришла на главную последовательность диаграммы Г-Р
начался процесс выгорания

молодая звезда пришла на главную последовательность диаграммы Г-Р начался процесс выгорания водорода
водорода - основного звездного ядерного топлива
сжатие практически не происходит, и запасы энергии больше не изменяются
медленное изменение химического состава в ее центральных областях, обусловленное превращением водорода в гелий

молодая звезда пришла на главную последовательность диаграммы Г-Р
начался процесс выгорания водорода - основного звездного ядерного топлива
сжатие практически не происходит, и запасы энергии больше не изменяются
медленное изменение химического состава в ее центральных областях, обусловленное превращением водорода в гелий

Звезда переходит в стационарное состояние

Слайд 14

График эволюции типичной звезды

График эволюции типичной звезды

График эволюции типичной звезды График эволюции типичной звезды

Слайд 15

когда водород полностью выгорает, звезда уходит с главной последовательности в область

когда водород полностью выгорает, звезда уходит с главной последовательности в область гигантов
гигантов или при больших массах - сверхгигантов

когда водород полностью выгорает, звезда уходит с главной последовательности в область гигантов или при больших массах - сверхгигантов

Гиганты и сверхгиганты

Слайд 16

масса звезды < 1,4 массы Солнца: БЕЛЫЙ КАРЛИК
электроны обобществляются, образуя

масса звезды электроны обобществляются, образуя вырожденный электронный газ гравитационное сжатие останавливается плотность
вырожденный электронный газ
гравитационное сжатие останавливается
плотность становится до нескольких тонн в см3
еще сохраняет Т=10^4 К
постепенно остывает и медленно сжимается(миллионы лет)
окончательно остывают и превращаются в ЧЕРНЫХ КАРЛИКОВ

масса звезды < 1,4 массы Солнца: БЕЛЫЙ КАРЛИК
электроны обобществляются, образуя вырожденный электронный газ
гравитационное сжатие останавливается
плотность становится до нескольких тонн в см3
еще сохраняет Т=10^4 К
постепенно остывает и медленно сжимается(миллионы лет)
окончательно остывают и превращаются в ЧЕРНЫХ КАРЛИКОВ

Когда все ядерное топливо выгорело, начинается процесс гравитационного сжатия.

Слайд 17

Белый карлик в облаке межзвездной пыли

Белый карлик в облаке межзвездной пыли

Два молодых

Белый карлик в облаке межзвездной пыли Белый карлик в облаке межзвездной пыли
черных карлика в созвездии Тельца

Слайд 18

масса звезды > 1,4 массы Солнца:
силы гравитационного сжатия очень велики

масса звезды > 1,4 массы Солнца: силы гравитационного сжатия очень велики плотность
плотность вещества достигает миллиона тонн в см3
выделяется огромная энергия – 10^45 Дж
температура – 10^11 К
взрыв Сверхновой звезды
большая часть звезды выбрасывается в космическое пространство со скоростью 1000-5000 км/с
потоки нейтрино охлаждают ядро звезды -
Нейтронная звезда

масса звезды > 1,4 массы Солнца:
силы гравитационного сжатия очень велики
плотность вещества достигает миллиона тонн в см3
выделяется огромная энергия – 10^45 Дж
температура – 10^11 К
взрыв Сверхновой звезды
большая часть звезды выбрасывается в космическое пространство со скоростью 1000-5000 км/с
потоки нейтрино охлаждают ядро звезды -
Нейтронная звезда

Слайд 19

Крабовидная туманность

Крабовидная туманность

Крабовидная туманность Крабовидная туманность

Слайд 20

Взрыв сверхновой

Взрыв сверхновой

Взрыв сверхновой Взрыв сверхновой

Слайд 23

масса звезды > 2,5 массы Солнца
гравитационный коллапс
звезда превращается в

масса звезды > 2,5 массы Солнца гравитационный коллапс звезда превращается в Черную
Черную дыру

масса звезды > 2,5 массы Солнца
гравитационный коллапс
звезда превращается в Черную дыру