Звезда

Звезды - колоссальные шары сильно сжатой плазмы, с массами, иногда, в полторы сотни раз превышающими массу нашего Солнца, внутри которых чудовищное давление и огромная температура приводят в действие термоядерные реакции. Именно эти реакции являются источником излучения звезд, видимого и невидимого

Новости

05.07.17 // Великобритания
Аномально быстрые звезды подброшены соседней галактикой »

23.02.17 // Великобритания
Впервые построено звездное генеалогическое древо »

Все новости

Теоретическая астрофизика полагает, что звезды образуются в холодных облаках космического газа и пыли, которыми заполнено межзвездное пространство. А кроме них там, в космосе, собственно говоря, больше ничего и нет... Эти облака на 98% состоят из водорода и гелия, оставшиеся 2% приходятся на твердые частицы других элементов, образующих космическую пыль. Из-за этой пыли облака непрозрачны, все текущие там процессы скрыты за "дымовой" завесой и делают прямое визуальное наблюдение невозможным. Используя разные виды излучения и современные технологии, специалисты научились подсматривать некоторые скрытые в облаках процессы, подтверждая или опровергая теоретические выкладки и измышления.

Звезды образуются в водородных облаках

Итак, газопылевое холодное облако, медленно и величаво вращаясь, скользит в межзвездной среде. Равновесие в нем весьма хрупко - с одной стороны, гравитационные силы самого облака пытаются сжать его, а магнитные поля и давление газа противятся этому. Обычно побеждает гравитация. Возможно, ей поможет ударная волна взорвавшейся где-то вблизи другой звезды, которая нарушит баланс сил. Да и просто потому, что плывущее наше облако непрозрачно для света наружных звезд и не нагревается за его счет, а вот инфракрасное излучение молекул газа и пыли внутри облака свободно покидает его пределы. И постепенно в самой плотной части облака температура начинает опускаться, иногда практически до абсолютного нуля. Давление падает и торжествующая гравитация приступает к нелегкому делу создания молодой звезды.

Для этого нужно сбить облако в кокон. Вначале сжатие идет быстро. Вещество свободно падает на центр (коллапс) под действием гравитации. При этом повышения температуры не происходит, так как тепловое излучение свободно покидает рыхлое, пока еще, звездное "яйцо". В среднем, так продолжается примерно сто тысяч лет. Звездное "яйцо" уменьшается в размерах в сотни тысяч раз, при этом в миллионы раз становится плотнее. Теперь уже это не призрачный вакуум, а вполне себе воздух у поверхности планеты. Вместе с тем, уплотнившийся кокон перестает пропускать тепловое излучение и дальнейшее сжатие звездного кокона вызывает его быстрый нагрев. Одновременно нарастает давление внутри облака и противодействует дальнейшему сжатию.

Процесс замедляется. Теперь звездный кокон сжимается ровно настолько, насколько позволяет неспешное охлаждение поверхности формирующейся протозвезды. Так продолжается десятки миллионов лет. Но внутри "яйца" развивается звезда.

Внутри звездного кокона

Размеры ее, практически, сложились, ну, может, уменьшатся еще на порядок, а плотность вещества достигнет плотности воды. Тем не менее, вещество пребывает в состоянии плазмы. Скоро, совсем скоро семейство небесных жителей пополнится новорожденной, остался последний шаг. Как только температура в сжатом коконе поднимется до миллионов градусов, водород начнет превращаться в гелий, запустив цепочку термоядерной реакции. Теперь тепло, выделяющееся с поверхности, возмещается производимым при реакции, наступает равновесие, сжатие останавливается - молодая звезда, рассеяв легкую вуаль туманности, вступает в жизнь.

Разумеется, эта картинка, в большинстве своем, теоретическая, лишь местами подтвержденная отдельными фактами наблюдений. Время жизни звезд таково, что пронаблюдать их рождение и эволюцию визуально является неосуществимой задачей. Специалисты ведут наблюдение за светилами, находящимися в разной стадии своего развития и стараются подтвердить фактами основные этапы теории звезд. Или опровергнуть. И тогда теоретики начинают искать другие возможности. Кроме того, Вселенная не нова и несколько поиздержалась на водородные облака, так что сейчас рождение звезд происходит не так массово, как на заре ее юности. В среднем за год в нашей галактике появляется только несколько звезд. Поэтому в вопросах звездообразования много неясных моментов.

Кратные звезды

Но есть и удивительные открытия. Так, если размеры водородного облака достаточны, в нем могут начать формироваться несколько звезд, образуя свеженькое скопление близняшек. Впрочем, как повезет. Если одна из протозвезд окажется более массивной, она начнет "тянуть одеяло на себя" - ее излучение нагреет окружающий газ, прекращая его сжатие и останавливая дальнейшее образование других сестер. А те, что уже родились, нагретый разреженный газ, вследствие потери массы (и гравитационной силы) не сможет удержать и выпустит из скопления, разрушая тем самым молодую звездную семейку. Ну прямо чужой птенец-подкидыш, избавляющийся от конкурентов!

Хотя и здесь не все так однозначно. К примеру, установлено, что в центральной области звездного скопления Пишмиш 24 (Pismis 24), которое находится от нас в 8 тысячах световых лет, вокруг общего центра масс весело и миролюбиво вращаются две звезды-толстушки, каждая в 100 раз массивнее Солнца. По законам астрофизики масса звезд не может превышать массу Солнца более, чем в 150 раз, иначе плазменный шар устойчивым не будет. А здесь - почти предел. Мало того, в этой же семье есть еще одна массивная сестрица. Сразу "три толстяка" в одном небольшом скоплении! И это при том, что всего в Галактике их чуть больше десятка. Это заставляет с некоторым сомнением посматривать на теоретические выкладки о процессах формирования звезд.

Следует отметить еще один удивительный момент. Внутри водородного облака изначально присутствует небольшой момент вращения отдельных его частей из-за турбулентности газа. Если начинается сжатие, это вращение ускоряется, увеличивая разрушительные центробежные силы. Никакие природные факторы и законы не мешают ускоренно вращающейся протозвезде для стабилизации состояния отделить внешние, более медленные слои, образуя тороидальный протопланетный диск, заложив основу будущей (возможно) планетной системы. Или другой выход - быстро вращающийся звездный кокон делится на две части, превращая один объект в два, участвующие в общем хороводе. То есть, из космического яйца выйдет... двойня, а иногда и тройня, и вообще более половины видимых звезд являются кратными при ближайшем рассмотрении. К примеру альфа Близнецов, Кастор - шестикратная. Так в результате уравновешивания центробежных сил появляются многодетные звездные семьи.

В зависимости от набранной при рождении массы, судьба звезд складывается по-разному. Скажем, звезды вроде нашего Солнца живут где-то около 10 миллиардов лет, прежде чем полностью исчерпают свой энергетический потенциал. А гиганты, на порядок больше по массе, разбазарят свои ресурсы уже через примерно 25 миллионов лет. Малышки же, имеющие массу в два раза меньше солнечной, теоретически могут жить более 100 миллиардов лет, что превышает возраст современной Вселенной. Впрочем, это уже совсем другая история...