Жизненный путь звёзд

Министерство образование РФ

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Академическая гимназия имени П.П. Максимовича Института непрерывного образования Тверского государственного университета

Правовой профиль

ОТЧЁТ О ПРОДЕЛАННОЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ УЧЕНИЦЫ 11-ого КЛАССА

Жизненный путь звёзд

Тверь 2019

Содержание

1. Введение
2. Зарождение звёзд
3. Протозвезда
4. Последние стадии жизни звезд
5. Заключение  

Введение

Практически каждую ночь на небосводе мы можем прекрасно видеть  невооруженным глазом миллионы и миллиарды звёзд.  Они, как и всё в природе, изменяются на протяжении всей своей жизни. Они рождаются, эволюционируют, изменяются и в конце своей жизни умирают. Наблюдая лишь за развитием одной звезды, невоможно изучить жизненный путь. Так как существует огромное множество звёзд разных размеров, разной светимости, равной плотности и тд.

Звездой называется  массивный газовый шар, который излучаюет свет и силами собственной гравитации и внутренним давлением удерживается в состоянии равновесия. В ядрах этих шаров происходят термоядерные реакции. В недрах звёзд температура вещества измеряется миллионами кельвинов, а на их поверхности - тысячами кельвинов. Энергия множества звёзд выделяется в результате термоядерных реакций. Их обычно называют главными телами Вселенной, так как они содержат основную массу светящегося вещества в природе.

Под звёздной эволюцией понимается определённый порядок изменений, которому звезда подвергается в течение всего его жизненного пути, миллионы и миллиарды лет, пока она всё ещё излучает тепло и свет. За такие большие промежутки времени звезда терпит огромные изменения. Характеристики, которые связывают наблюдаемые закономерности звёзд, отражаются на диаграмме Герцшпрунга – Расселла. На ней представлены разные группировки последовательности. Во время эволюции звёзд происходят изменения как и внутреннего строения звёзд, так и их внешнего вида.

1. Зарождение звёзд

В результате детального изучения фотографий туманных участков Млечного Пути учёным удалось увидеть маленькие чёрные пятнышки неправильной формы, или, как ещё их можно назвать, глобулы, которые представляют собой большие скопления газа и пыли. Эти чёрные пятнышка не выделяют своего света и расположены между нами и яркими звёздами, свет от которых заслоняют, поэтому выглядят чёрными. Эти газово-пылевые облака содержат частицы пыли, которые сильно поглощают свет, идущий от  расположенных звёзд за ними. Размеры глобул очень огромны - до нескольких световых лет. Хоть и вещество в этих скоплениях очень разрежено, общий объём их очень большой, что его достаточно для формирования небольших скоплений звёзд, близких по массе к Солнцу. Для того чтобы вообразить, как из глобул возникают звёзды, вспомним, что все звёзды излучают и их излучение оказывает давление. Разработаны чувствительные инструменты, которые могут реагировать на давление солнечного светта, проникающего сквозь толщину земной атмосферы. В чёрной глобуле под воздействием давления излучения, испускаемого окружающими звёздами, происходит сжатие и уплотнение вещества. Внутри глобулы гуляет "ветер", разметающий по всем направлениям газ и пылевые частицы, так что вещество глобулы находится в непрерывном турбулентном движении.

Глобула является турбулентной газово-пылевой массой,  излучение на которую давит со всех сторон. Под воздействием этого давления объём, наполняемый газом и пылью, сжимается, становясь меньше. Такое сжатие протекает в течение какого-то времени, которое зависит от находящихся вокруг глобулы источников излучения и интенсивности сжатия. Возникающие благодаря нахождению массы в самом центре глобулы Гравитационные силы тоже стремятся сжать её, заставляя вещество падать к её центру. Когда частицы вещества падают, они обретают кинетическую энергию (то есть энергию движения тела) и нагревают газово-пылевое облако. Этот процесс может длиться много лет. Так как гравитационные силы, которые притягивают частицы к центру, очень слабые, то сначала он происходит плавно, неторопливо.  Однако, когда глобула уменьшается через какое-то время, а потом становятся сильнее поле тяготения, процесс падения начинает длиться быстрее. Но глобула очень большая, её диаетр достигает не меньше светового года. И это показывает, что расстояние от центра глобулы и  до её внешней границы может превосходить десять триллионов километров. Если частица от края глобулы начнёт падать к центру со скоростью меньше 2км/с, то тогда центра она дойдёт лишь спустя 200 000 лет. Исследования показывают, что скорости движения пылевых частиц и газа намного больше, и потому гравитационное сжатие происходит намного быстрее.