Источники энергии и эволюция звезд

Источники энергии и эволюция звезд [c.599]

И источники ЭНЕРГИИ и эволюция ЗВЕЗД 607 [c.607]

По мере выгорания водорода масса центрального гелиевого ядра увеличивается. Дальнейшая судьба звезды определяется ее полной массой. Сейчас считается, что в звездах с массой М < 3Mq из-за сброса оболочки на стадии красного гиганта ядерная эволюция завершается образованием изотопа гелия аНе. В более массивных звездах (М >ЗМ ) гелиевое ядро, лишенное ядерных источников энергии, постепенно сжимается (см. п. 3). Его плотность и температура при этом увеличиваются. Когда плотность достигает величины 10 г/см , а температура 10 К, начинается эффективное сгорание гелия в реакции тройного соударения а-частиц [c.607]

В середине прошлого столетия шотландским физиком Уильямом Кельвином (Томсоном) (1824—1907) и немецким ученым Германом Гельмгольцем (1821 —1894) была выдвинута гипотеза о том, что источником солнечной энергии может быть гравитация. Если рассматривать Солнце как огромный газообразный шар, медленно сжимающийся под действием собственной тяжести, то при этом оно должно нагреваться (подобно тому как заметно нагревается газ при его сжатии велосипедным насосом). Подсчеты показывают, что такой процесс позволил бы Солнцу около 30 миллионов лет излучать энергию с нынешней интенсивностью. Это гораздо больше, чем время сгорания солнечного бензина , но все же гораздо меньше возраста Солнечной системы и действительного возраста Солнца. Как сейчас стало ясно, гипотеза Гельмгольца— Кельвина не была абсолютно неверной, так как большинство звезд действительно подвергается гравитационному сжатию (иногда даже довольно катастрофическому — своего рода взрыву вовнутрь ), но это происходит на гораздо более поздней стадии эволюции звезд, чем та, в которой сейчас находится Солнце. Кроме того, подобным выделением гравитационной энергии (но в гораздо больших масштабах) можно, по-видимому, объяснить необычное поведение некоторых астрофизических объектов, обнаруженных в последние десятилетия. Однако, несмотря на все это, гипотеза о гравитационном источнике солнечной энергии оказалась неверной. [c.92]

Сначала в вырожденном С-О-ядре термоядерные реакции с участием углерода практически не протекают, поскольку существует интенсивное охлаждение ядра нейтринным излучением (нейтрино уносят энергию из ядра). Выделение энергии в звезде на этой стадии эволюции происходит в осн, за счёт слоевых источников энергии (фронтов термоядерного синтеза Не, С и О), [c.434]

После выгорания водорода в ядре начинается горение водорода в окружающем ядро слое, а затем последовательное горение гелия, углерода и других эле ментов. На этих стадиях происходит увеличение размеров и светимости звезды, в результате чего она перемещается по диаграмме Герцшпрунга — Рессела вправо и вверх. В области красных гигантов находятся звезды со слоевым источником энергии. На горизонтальную ветвь попадают звезды умеренных масс (около Mq), в ядре которых горит гелий. На поздних стадиях эволюции звезды интенсивно теряют массу. После истощения всех источников термоядерной энергии звездный остаток в зависимости от его массы превращается в белый карлик, нейтронную звезду или черную дыру. [c.1209]

Плотно заселенные зоны диаграммы Герцшпрунга — Рассела — главная последовательность и последовательности красных гигантов и белых карликов — соответствуют наиболее длительным стадиям эволюции звезд. Действительно, при случайной выборке звезд вероятность занести на диаграмму Герцшпрунга — Рассела звезду, находящуюся в состоянии, переходном от одной длительной стадии к другой, является, очевидно, очень малой. Мы приходим к выводу о том, что в эволюции звезд следует различать во всяком случае три стадии главная последовательность, красный гигант, белый карлик. Отождествление источников энергии звезд с экзотермическими ядерными реакциями и теоретическая разработка звездных моделей позволили решить нетривиальный вопрос о направле- НИИ звездной эволюции. Оказалось, что средняя звезда начинает свой видимый жизненный путь как звезда главной последовательности, проходит стадию красного гиганта и завершает жизнь белым карликом. [c.601]

Феномен П. т. возникает на поздней стадии эволюции звёзд гл. последовательности умеренной массы (<4 М ) при их прохождении но асшшто-тич. ветви гигантов (см. Герц-шпрунга — Ресселла диаграмма). На стадии слоевых источников энергии (горение водорода и гелия во внеш. слоях звезды) происходит выброс ввеш. слоя звезды, образующего П. т. В качестве возможных механизмов такого выброса рассматриваются лучевое давление и динамич. неустойчивость внеш. слоёв звезды, возникающая при тепловых пульсациях гелиевого источника в слое (возможно, и совокупность этих механизмов). [c.620]

Осн. фактором, определяющим распределение темп-ры в звезде, является скорость потери энергии (светимость), зависящая от испрозротюсти звёздных недр. Скорость Э. 3. без источников энергии определяется запасами тепловой и гравитац. энергии и скоростью остывания, а включение ядерных реакций эквивалентно увеличению запасов тепловой энергии и уменьшению скорости эволюции. Фак-тич. светимость звезды определяется её структурой и не зависит от скорости протекания ядерных реакций. Рассмотрим, напр., переход от стадии гравитац. сжатия к стадии ГП звезды с Л/-1 Л/ . Если бы звезда излучала только за счёт запаса гравитат энергии, то характерное время её жизни (время Э. з.) составляло бы 2.5 10 лет. По мере излучения энергии и сжатия темп-ра в центре звезды растёт и ядерное тепловыделение увеличивается до тех пор, пока не уравновесит потери на излучение (светимость). Начиная с этого момента гравитац. сжатие прекращается и звезда застывает на ГП, пока не выгорит водород и не образуется гелиевое ядро. Для такой звезды за счёт горения водорода время жизни увеличивается почти на три порядка, достигая 10 лет. Аналогично горение очередного ядерного горючего замораживает звезду в нек-ром др. состоянии. Точку (на ГРД), в к-рой происходит замораживание звезды, определяет зависимость скорости ядерных реакций данного горючего от темп-ры. Чем больше заряд ядра горючего, тем большая темп-ра требуется для обеспечения данной скорости тепловыделения (из-за роста высоты кулоиовского барьера ядра горючего). Однако при росте темп-ры и плотности светимость звезды, являющаяся ф-цией состояния, также возрастает. Поэтому по мере эволюции и образования всё более тяжёлых элементов в центр, ядре светимость растёт почти монотонно. [c.489]

ТУМАННОСТИ галактические — протяженные облака разреженного газа, обычно с примесью пылевых частиц, в межзвездном пространстве. И л а-н е т а р II ы е Т. — сравнит, правильные (размера 0,01—0,1 парсека) образования, в центре к-рых небольшая Н = 10 —10 км) очень горячая Т = 50 000—100 000°) звезда. Состав по массе П — ок. 60%, Ие — ок. 40%, С, X, О и др. — ок. 1,5Ч о. Общая масса туманности 0,01—0,1 массы Солнца, концентрация газа 10 —10 частиц в с.к . Снектр состоит из ярких линий Н, Не или Не ", а так<ке из занрещепных линий 0++, О N6 + и др. ионов на фоне слабого непрерывного спектра. Ионизация производится излучением центральной звезды, причем нейтральных атомов менее 1%. Сравнивая интенсннности различных запрещенных линий, определяют плотность и темп-ру газа (10 ООО—15 000°). Источник тепловой энергии газа — быстрые электроны, отрываемые у атомов Н и др. при ионизации. Охлаждение происходит при возбуждении и последующем излучении запрещенных линий. Горячий газ планетарной Т. расширяется. Молодые туманности ярки, плотны и ионизована только центр, их часть. С расширением туманность ионизуется вся, светимость ее падпот туманность поглощает и перерабатывает в видимые линии только часть ультрафиолетового излучения звезды. Через 20—40 тыс. лет планетарные туманности становятся практически невидимыми. Планетарные туманности входят в промежуточную подсистему Галактики. Они — продукты эволюции звезд средней массы (1,1 массы Солпца и более) после стадии гиганта звезда сбрасывает протяженную расширяющуюся оболочку, а ядро становится горячей плотной звездой. [c.206]

Согласно теории эволюции звёзд, Н. 3. рождаются в результате гравитационного коллапса звёзд достаточно большой массы (М 1,2 М( . При коллапсе возникает горячая Н. з. (с темп-рой в центре 10 К), к-рая весьма скоро (за время 10—100 с) охлаждается до 10 К за счёт излучения нейтрино. Н. 3. на этой стадии характеризуются очень сложным внутр. строением. Во-первых, у них — твёрдые кора и ядро (ферми-кристал-лы), между к-рыми расположена жидкая оболочка (ферми-жидкость). Во-вторых, их магн. и тепловые св-ва в значит, мере обусловлены сверхпроводимостью в системе протонов и сверхтекучестью в систегие нейтронов ТВ. и жидких оболочек. В-третьих, согласно общей теории относительности, значение силы тяготения в Н. з. заметно отличается от ньютоновского, с чем связан верхний предел масс Н. 3., составляющий 2—3 М . Источниками энергии эл.-магн. излучения Н. 3, могут быть кинетич. энергия вращения звезды, энергия радиоакт, распада сверхтяжёлых ядер, энергия фазового перехода ферми-кристалла в ферми-жидкость и др, [c.456]

За год Солнце теряет с С. в. - 2х X 10- 4 часть своей массы MQ. Естественно считать, что истечение в-ва, подобное С. в., существует и у др. звёзд ( звёздный ветер ). Он должен быть особенно интенсивным у массивных звёзд (с массой неск. дес. ЛГд) и с высокой темп-рой поверхности ( 30—50 тыс. К) и у звёзд с протяжённой атмосферой (красных гигантов), т. к. в первом случае ч-цы сильно развитой звёздной короны обладают достаточно высокой энергией, чтобы преодолеть притяжение звезды, а во втором — низка параболич. скорость (скорость ускользания см. Космические скорости). Значит, потери массы со звёздным ветром ( 10 М0/год и больше) могут существенно влиять на эволюцию звёзд. В свою очередь звёздный ветер создаёт в межзвёздной среде пузыри горячего газа — источники рентг. излучения. [c.699]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...