Žvaigždžių gimimas ir mirtis yra nuostabūs, bet sudėtingi kosmoso procesai, kurie formuoja mūsų visatą. Kiekviena žvaigždė, kurią matome danguje, turi savo gyvenimo ciklą, apimantį gimimą, gyvenimą ir mirtį. Šiame straipsnyje pažvelgsime į šiuos kosmoso procesus ir sužinosime daugiau apie tai, kaip žvaigždės atsiranda ir kaip jos pasiekia savo pabaigą.
Žvaigždžių gimimo pradžia - dujos ir dulkės
Žvaigždės gimsta didelėse dujų ir dulkių debesyse, vadinamuose molekuliniais debesimis. Šios debesys yra sudarytos iš vandenilio, helio ir kitų elementų, kurie susikaupia ir pradeda susitraukti dėl gravitacijos.
Gravitacija - pagrindinis variklis
Kai dujos ir dulkės pradeda susitraukti dėl gravitacijos, jų temperatūra ir slėgis didėja. Šis procesas sukelia branduolio reakcijas, kurios veda prie žvaigždės gimimo.
Naujos žvaigždės - protostarai
Pradiniame etape susidaro protostarai - šiltos, švytinčios dujų masės, kurios dar nėra visiškai išsivysčiusios žvaigždės. Jos švyti dėl išorinių branduolio reakcijų, tačiau dar nepradeda vykdyti stabilios branduolinės sintezės.
Branduolinės reakcijos pradžia
Kai protostaro viduje pasiekia pakankamai aukštą temperatūrą (apie 10 milijonų laipsnių Celsijaus), prasideda branduolinės reakcijos - vandenilio atomai pradeda jungtis į helį, išskirdami energiją, kuri lemia žvaigždės švytėjimą.
Žvaigždės gyvenimas ir stabilumas
Gyvenimo trukmė
Žvaigždės gyvenimas priklauso nuo jos masės. Mažos žvaigždės, kaip Saulė, gali gyventi apie 10 milijardų metų, tuo tarpu masyvios žvaigždės gyvena tik kelis milijonus metų.
Pusiausvyra
Žvaigždės gyvenimo metu yra pasiekta pusiausvyra tarp išorinio slėgio, kurį sukelia branduolinės reakcijos, ir gravitacijos traukos, kuri bando suspausti žvaigždę. Tai suteikia žvaigždei stabilumą ir užtikrina jos ilgalaikį švytėjimą.
Išsiplėtimas
Kai žvaigždė sunaudoja savo vandenilį branduolyje, ji pradeda išsiplėsti ir pereina į raudonosios milžinės etapą. Tai yra viena iš paskutinių žvaigždės gyvenimo fazių, kai ji tampa daug didesnė ir šaltesnė.
Žvaigždės mirtis
Supernova ar baltoji nykštukė
Po raudonosios milžinės etapo, mažos ir vidutinės masės žvaigždės tampa baltosiomis nykštukėmis, o didelės žvaigždės gali sprogo supernovomis, sukeldamos didžiulį sprogimą.
Supernovos
Supernovos yra žvaigždės mirties akimirka, kai jos vidinė gravitacija suspaudžia šerdis, kol ji pasiekia kritinę masę ir sprogsta, išskirdama didžiulį energijos kiekį ir kuriant naujas chemines medžiagas.
Juodosios skylės
Jei žvaigždė turi pakankamai masės, po supernovos ji gali virsti juodąja skyle - objektu, kurio gravitacija yra tokia stipri, kad net šviesa negali pabėgti.
Baltosios nykštukės
Mažos ir vidutinės masės žvaigždės po supernovos pereina į baltas nykštukes, kurios išlaiko švytėjimą ir lėtai atvėsta, tačiau niekada nebebus taip švytinčios kaip gyvos žvaigždės.
Žvaigždžių evoliucija ir visatos augimas
Naujos žvaigždės
Po žvaigždžių mirties, medžiaga, kuri buvo išmesta per supernovą, gali sugrįžti į kosmosą ir vėl tapti naujų žvaigždžių gimimo medžiaga. Tai tarsi begalinis kosminis ciklas.
Cheminiai elementai
Žvaigždės taip pat yra atsakingos už daugelį cheminių elementų gamybą. Didelės žvaigždės sukuria sunkiuosius elementus, tokius kaip geležis, kurie vėliau išsiskiria per supernovas ir tampa svarbūs planetų formavimuisi.
Neutroninės žvaigždės
Kai labai didelės žvaigždės pasiekia kritinę masę, po supernovos lieka neutroninė žvaigždė, kurios tankis yra toks didelis, kad visa žvaigždės medžiaga telpa į nedidelį tūrį.
Visatos evoliucija
Žvaigždžių gimimas ir mirtis yra esminiai procesai visatos evoliucijoje. Jie ne tik kuria naujus elementus, bet ir formuoja galaktikas bei planetas, įskaitant mūsų Saulės sistemą.
Žvaigždžių susidarymo procesai
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Ilgamečiai tyrimai rodo, jog jaunoms žvaigždėms vienatvė nepatinka. Jos formuojasi grupėmis arba spiečiais - nuo kelių dešimčių iki milijonų žvaigždžių viename.
Kai kurios grupės vėliau išyra, o jų žvaigždės pasklinda kas sau galaktikose; kitos išlieka - matome netgi milijardų metų amžiaus spiečius. Ogi todėl, kad medžiaga, tinkama žvaigždėms formuotis, yra molekulinių dujų debesys. Jų masė paprastai siekia šimtus tūkstančių ar net milijonus Saulės masių, tad ir žvaigždžių iš kiekvieno susiformuoja gausybė.
Molekulinis debesis - tai didžiulis šaltų dujų telkinys, sudarytas daugiausiai iš molekulinio vandenilio (t. y. H2), taip pat anglies monoksido CO, amoniako NH3 ir kai kurių kitų molekulių. Dujų tankis gali siekti iki milijono dalelių kubiniame centimetre (palyginimui: vidutinis tarpžvaigždinės erdvės tankis yra viena dalelė kubiniame centrimetre).
Bet dujos debesyje nėra pasiskirsčiusios visiškai tolygiai. Dujas veikia trys pagrindinės jėgos - gravitacija, bandanti sutraukti jas į vieną tašką; šiluminio judėjimo slėgis, besipriešinantis susitraukimui; ir sukimosi jėgos, ardančios bet kokius trauktis pradedančius gabalus.
Taigi kiekvienoje debesies dalyje vyksta nuolatinė kova tarp šių trijų sąveikų. Kartais gravitacija nugali kitas dvi, ir gana nedidelė - gal šimto Saulės masių - debesies dalis ima trauktis vis labiau. Anksčiau ar vėliau traukimasis prasideda visame debesyje - taip buvęs daugmaž vientisas telkinys suskyla į daugybę branduolių.
Pagrindinės sekos nepasiekusi žvaigždė
Besitraukiantis branduolys po truputį tampa vis labiau gravitaciškai surištas, t. y. norint jį suardyti reikėtų vis daugiau ir daugiau papildomos energijos. Kurį laiką beveik visa prarandama energija yra išspinduliuojama, ir branduolio temperatūra išlieka daugmaž pastovi. Tuo metu branduolys gali suskilti į mažesnius fragmentus, mat Džinso ilgis mažėja, didėjant vidutiniam tankiui.
Kai branduolys suskyla iki maždaug Saulės masės fragmentų, jų tankis tampa toks didelis, kad išspinduliuojama energija yra čia pat sugeriama. Pačiame centre, šerdyje, temperatūra kyla sparčiausiai ir pasiekia keletą milijonų laipsnių. Tuo metu aplink šią protožvaigždę (t. y. pirmykštę žvaigždę arba ikižvaigždinį kūną) pradeda formuotis dujų ir dulkių diskas.
Toks objektas vadinamas pagrindinės sekos nepasiekusia žvaigžde (pre-main-sequence star). Centrinis kūnas toliau kaista ir spinduliuoja panašiai kaip ir „tikra“ žvaigždė, bet yra gerokai didesnis. Tolesnis žvaigždės gyvenimas labiausiai priklauso nuo jos masės. Visata nemėgsta per mažų ir per didelių: geriausios ateities perspektyvos šviečia maždaug Saulės masės arba šiek tiek lengvesnių žvaigždžių.
Supernovos ir neutroninės žvaigždės
Pirmiausia jų išoriniai sluoksniai išsiplečia, ir jos tampa raudonosiomis supermilžinėmis. Vėliau žvaigždės branduolys smarkiai susitraukia, tampa labai tankiu. Čia reakcijos nutrūksta, kadangi geležis nebeišskiria energijos, o ją naudoja.
Galiausiai gravitacija, kovą tarp savęs ir reakcijų išskiriamos energijos, laimi, ir pusiausvyra palinksta gravitacijos pusėn. Visa žvaigždės masė yra gravitacijos stumiama į branduolį, kuriame ji, kartu su geležiniu branduoliu, kolapsuojasi ir sprogsta. Tai mes vadiname supernova.
Šių žvaigždžių sandara bei savybės yra vienos keisčiausių visoje Visatoje: jų paviršiaus temperatūra gali siekti iki 100 milijardų Kelvinų, kol mūsų Saulės siekia vos 6000; jų gravitacija yra apie 2 milijardus kartų stipresnė nei Žemės; jos geba suktis aplink savo ašį net kelis kartus per sekundę; o jų skersmuo gali būti tik apie 20 kilometrų, nors jų masė gali siekti net 1,5 saulės masių.
Šios žvaigždės tokios tankios, jog vienas arbatinis šaukštelis šios materijos svertų net apie 100 milijonų tonų. Stiprėjanti besitraukiančio kūno spinduliuotė ima keisti ir viso „embriono“ struktūrą.
| Savybė | Neutroninė žvaigždė |
|---|---|
| Paviršiaus temperatūra | Iki 100 milijardų Kelvinų |
| Gravitacija | 2 milijardus kartų stipresnė nei Žemės |
| Sukimosi greitis | Kelis kartus per sekundę |
| Skersmuo | Apie 20 kilometrų |
| Masė | Iki 1,5 Saulės masių |
| Tankis | 1 arbatinis šaukštelis ~ 100 milijonų tonų |
žymės: #Gime
Panašus:
- Sužinokite, Kaip Susidaro Žvaigždė: Nustebsite, Ką Slepiama Kosmose!
- „Taip gimė žvaigždė“: filmo recenzija ir įdomūs faktai
- Kaip Tapti YouTube Žvaigžde: Efektyvūs Patarimai ir Slaptos Įžvalgos
- Neįtikėtina Vaikų Ūgio ir Svorio Lentelė Pagal Amžių – Sužinokite, Koks Turėtų Būti Jūsų Vaiko Augimas!
- Atraskite gardžiausius IKEA vaikiško maisto ingredientus ir receptus – sveika ir skanu jūsų mažyliui!