Фото: wiki Commons/NASA and the European Space Agency/Public domain
Звезды — массивные самосветящиеся небесные тела, состоящие преимущественно из раскалённой плазмы и удерживаемые в равновесии силами собственной гравитации. От других астрономических объектов звёзды отличаются способностью длительное время поддерживать устойчивые термоядерные реакции синтеза. Именно это делает их основными источниками света во Вселенной. Звёзды не являются статичными объектами — они рождаются, эволюционируют и умирают, проходя сложные этапы развития, в ходе которых могут значительно изменять свои размеры, температуру и уровень светимости. Общественная служба новостей расскажет, как формируются звёзды.
Звёзды рождаются внутри гигантских молекулярных облаков. Молекулярные облака — это огромные скопления газа и пыли в космосе, состоящие в основном из молекулярного водорода. Эти облака имеют температуру около 10–30 К и массу, превышающую солнечную в тысячи раз. Под действием собственной гравитации фрагменты облака начинают сжиматься, инициируя процесс звездообразования.
Сжатие молекулярного облака происходит, когда сила гравитации преодолевает внутреннее давление газа. Этому способствуют внешние факторы: ударные волны от взрывов сверхновых, столкновения с другими облаками или влияние спиральных рукавов галактик. В процессе гравитационного коллапса облако фрагментируется на более плотные сгустки, каждый из которых может стать отдельной звездой или даже звёздной системой.
По мере сжатия центральная часть сгустка нагревается, образуя протозвезду — горячее плотное ядро, окружённое аккреционным диском. Вещество диска постепенно падает на протозвезду, увеличивая её массу. На этом этапе объект ещё не излучает свет, но выделяет энергию за счёт гравитационного сжатия.
Турбулентные движения внутри облака создают неоднородности, ускоряющие фрагментацию. Магнитные поля замедляют коллапс, перенаправляя движение ионизированного газа. Со временем магнитное сопротивление ослабевает, позволяя веществу свободно падать к центру.
После образования плотного сгустка материи начинается длительный этап превращения протозвезды в полноценную звезду:
1. Молодые звёзды на этом этапе обладают сильными магнитными полями и активными выбросами вещества — джетами. Они испускают интенсивное инфракрасное излучение из-за нагрева пыли в аккреционном диске.
2. Протозвезда продолжает набирать массу за счёт падения материала из окружающего диска. Аккреция сопровождается выделением энергии, которая замедляет дальнейшее сжатие. Часть вещества уносится джетами вдоль оси вращения звезды, что предотвращает переизбыток углового момента.
3. Вращение протозвезды и центробежные силы формируют вокруг неё плоский диск из газа и пыли. В этом диске позднее образуются планеты, астероиды и кометы. Температура вблизи звезды испаряет лёгкие элементы, оставляя тугоплавкие частицы, тогда как на окраинах сохраняются летучие соединения.
4. Мощные выбросы газа, направленные в противоположные стороны, возникают из-за взаимодействия магнитных полей звезды с аккреционным диском. Эти потоки уносят избыток массы и углового момента, позволяя звезде стабилизироваться.
Именно в момент начала начала термоядерной реакции в недрах протозвезды, она может считаться полноценной звездой:
1. Когда температура в центре протозвезды достигает 10 миллионов К, запускаются реакции термоядерного синтеза. Водород превращается в гелий через протон-протонную цепочку или CNO-цикл, в зависимости от массы звезды. Выделяющаяся энергия останавливает гравитационное сжатие.
2. Звезда достигает баланса между силой гравитации, сжимающей вещество, и давлением излучения, расширяющим её. Это состояние сохраняется большую часть жизни звезды. Интенсивность реакций регулируется автоматически: при повышении температуры синтез ускоряется, увеличивая давление, и наоборот.
3. Финальным этапом можно считать стабилизацию термоядерных реакций внутри звезды. После этого основные параметры звезды (светимость, температура, радиус) будут определяться её массой. Например, звезда в 10 раз массивнее Солнца будет в тысячи раз ярче и значительно горячее. Звёзды с массой менее 0,08 солнечных не могут поддерживать стабильный синтез водорода. Они становятся коричневыми карликами.
Читайте также по теме:
Военный фельдшер Адэль Эралиева приняла роды у пассажирки прямо на борту самолета, летевшего из Санкт-Петербурга в Красноярск. На высоте около 10 тысяч метров женщина родила близнецов — девочку и мальчика.…
Петербургская биржа изменила правила покупки и поставки бензина. С 21 июля приобретать топливо на площадке можно будет только для собственного использования либо для последующей передачи конечным потребителям. Новые требования должны…
В Таганроге зафиксировано загрязнение береговой линии Таганрогского залива. Специалисты отобрали пробы подозрительного вещества для проведения лабораторных исследований. Об этом мэр города Светлана Камбулова написала во вторник, 14 июля, в своем…
В Вашингтоне продолжаются консультации вокруг законопроекта об ужесточении ограничительных мер в отношении России, который был обновлён Конгрессом. Президент США Дональд Трамп, комментируя этот документ в ходе встречи с премьер-министром Ирака,…
На западе Таиланда археологи обнаружили древнее захоронение, рядом с которым находились два золотых кольца. По предварительной оценке специалистов, находки могли пролежать в земле около двух тысяч лет. Об этом сообщает…
В Воронеже неизвестный мужчина попытался увести трехлетнего мальчика с детской площадки во дворе жилого комплекса «Современник». Ребенка удалось спасти благодаря местной жительнице, которая заметила происходящее и вмешалась в ситуацию. Инцидент…