модели звезди

Преди да започнем да разбираме този изключително интересен въпрос, че е полезно да се запознаете с моделите на звезди. Star Модел по принцип трябва да се опише температура, налягане, плътност, химичен състав, състояние на материята във всяка точка звезда.
Ние не можем да гледаме "вътрешен" звездата, и следователно само изчисленията на основата на познатите физически закони, които ни позволяват да се разбере "поведението" на звездата, неговата физика. Ние никога няма да знаеш, с каква степен на сближаване на модела съответства на реалната структура на космически обекти - звезди. Но сравнението на модели с астрономически наблюдения помага да се направи подходящо отхвърляне.
Днес, за изграждане на модели с помощта на мощен компютър; работата е трудно и трудоемко, но тя се основава на използването на прости физични закони, които вече сме говорили. Ние не живее за сметка технологични модели,
преминете направо към най-интересните и важни въпроси за структурата на звезди от различни маси и светимост. Тя ще, в действителност, "сух остатък" велико дело, започнало през 1921 г. от Едингтън.
Така, горната част на основната последователност.
Там, както си спомняме, се намират горещите масивни звезди. Вземете, например, една звезда с маса от 10 слънчеви маси и осветеност до 3000 пъти по-големи от слънцето. Изчисляването дава следните характеристики на неговата структура.
В центъра на тази звезда е конвективни ядро, чийто радиус е приблизително 0.2 от общата радиуса на звездата. Причината за конвективния ядрото е очевидна: излъчващ прехвърлянето вече не може да се справи с енергия изпомпване от централните региони на звездата, и следователно трябва да се включат механизъм конвекция. Температурата на центъра на звездата на около 27 милиона градуса, а плътността е 26 пъти повече от средното за страната. звезда 90% водород на, хелий 9 и 1 процент от други елементи. Съгласни, че такава звезда е разположен достатъчно просто, основен източник на енергията си с - N О-пръстен.
Нека сега да видим какво са звездите, разположени в долната част на главната последователност. Те, разбира се, много по-различно от случая, по който ние току-що са взети под внимание. Първо, тези звезди (и включително Слънцето) не конвективния ядро, от друга страна, основният източник на енергия - верижна реакция протон-протон. И накрая, в тези звезди имат външен конвективни зона, която съдържа приблизително 10 на сто от общата маса на звездата, когато теглото на звездата е 60 на сто от масата на Слънцето. зона конвекция се формира поради високата непрозрачност слой което започва на разстояние 0.65 от общата радиуса на звезда и се простира почти до повърхността.
В центъра на плътността на звезда е по-висок от средните 20 пъти, а температурата е естествено по-ниска от тази на по-масивни звезди - само 8,9 милиона градуса. Химични елементи в този модел са разпределени равномерно в цялата звездата.
В конструкцията на слънчеви модели неравномерно разпределение на водород е записан в радиус, и след това се оказа, че температурата в центъра на слънцето е 14.6 милиона градуса, а плътността - 134 г / см3.
Така че, всички наши модели на звезди много различни един от друг. Всяка звезда има структурата - като сърцевината или външна зона конвективния. И Едингтън израз: "Няма нищо по-лесно от една звезда" - изглежда не е толкова очевидно. Но докато не се счита само най-простите модели на звезди. Трудности ще продължават да растат като снежна топка.
Помислете, например, модел звезда гигант, чийто радиус е повече от 21 пъти радиуса на слънцето. Нека масата на гиганта от 1,3 слънчеви маси и яркостта на повече от 226 пъти. При изчисляване на структурата на такава звезда е установено, нещо невероятно.
В центъра на звездата не е водород, то е всичко изгаря. Има малка сърцевина, състояща се почти изцяло от хелий. Радиусът на него - само една хилядна от пълната радиуса на звездата. Тъй като водородът вече не е там, термоядрени реакции не ходят на ядрото, и вътрешна температура (40 милиона градуса) е постоянна. Поради това, ядрото се нарича изотермичен.
Въпреки това, дори и 40 милиона градуса не са достатъчни, за да "пламък" тройна-добре и енергията в ядрото там.
Около ядрото е тънка обвивка, където реакцията са С - N - О-цикъл. Дебелината на корпуса - малко по-малко от радиуса на ядрото. Следваща е слой, в който енергия се прехвърля от радиация. дебелината му е около една пета от радиуса на звездата. А повече външни слоеве са гигантски покрити турбулентен конвекция. Те съдържат около 70% от масата на цялата звезда.
Но тогава стигаме до изненадващо заключение. Една малка сърцевина от гигантски тежи почти една трета от него. И плътност от 3,5 • 105 гр / cm3. С други думи, една чаена лъжичка ядро ​​материал тежи около един тон. Има един разумен въпрос. Дали същността на червено ядро ​​гигант също може да се счита за газ?
Отговорът на този въпрос е категоричен: "Да". Но този конкретен газ, както и да отчита всички свои имоти, ние ще трябва да се говори за това как да се изгради бяло джудже - мащабна тип звезди в нашата галактика. Какви са техните основни характеристики?
Техният блясък е много малък: понякога хиляди пъти по-малки от слънцето. В същото време, тяхната маса е приблизително равна на масата на Слънцето. Но масата на Слънцето, тези звезди имат размери, сравними с размера на планетата.
Веднага възниква въпросът за температурата вътре такава звезда. Ако се опитаме да го оцени в съответствие с формулата на милиони градуси, ние получаваме един напълно абсурдни и противоречиви резултати. Температурата ще се равнява на стотици милиони градуса. Това, от своя страна, означава, че ние трябва да върви реакция при висока температура, по-специално процеса на троен добре. Малки звезди трябва да отделят огромно количество енергия и блестят като маяци в нощното небе. Но в действителност, тяхната светимост е много ниска. Каква е сделката тук?
До сега, всички "звезда" оценката на използвахме само Klaiperon право и правото на всемирното привличане. Последното изключение не знае. Тогава там е да се заключи, че бяло джудже материалът не е идеален закон газ и Klaiperon не работи тук. Но какво е това? Може би по същество бели джуджета течна или твърда?
Не. Плътност на течност или твърдо вещество не може да надвишава 20 г / см3. В този плътност атоми вещество вече изключително тясно разположени един до друг. Разстоянието между тях от около 10

По този начин, ядрени реакции в процеса на стареене на Слънцето обикалят ядрото. Но тъй като на неговия духовен упадък, поради високата си топлопроводимост, енергията няма да бъде записана, тя се "изпомпва" вътре в корпуса, и ще дойде времето, когато черупка "надуе" на излишната енергия. Тя ще се развива много бурни конвективни процеси, много по-силен от Слънцето днес. Този процес ще отнеме известно време, някои милиони години.
Не, не се притеснявайте, защото ние не забравяйте, че всички тези бедствия е вероятно да започне в рамките на няколко милиарда години, докато за развитието на нашата цивилизация от реакциите на синтез на слънце не е налице пряка заплаха. Но мисля, какво ще се случи с човечеството, дори в хиляда години, дори и по време на тихо и спокойно слънце, случаят е много по-сложно, отколкото да се прогнозира поведението на светлината в няколко милиарда години. В крайна сметка, на поведението на човечеството не може да се опише точно физическите закони.
По този начин, на Слънцето ще се надуе отново се свежда до такава степен, че вече има на планетите от земен тип е останало почти нищо, но разтопени скали. светимостта нараства на Sun в този чудовищен цирей повече от хиляда пъти, а дори и в допълнение към това, че ще бъдат много големи. Накратко, нашата жълто джудже се превръща в червен гигант.
Размерите на тази огромна гигантски. Sun може да "надуе" на орбитата на Меркурий или дори на Земята. И след това червеният гигант ще хвърлят всичко, с изключение на това, което е в сърцето му. Това е един много интересен процес, не е напълно изяснен от съвременната астрофизика. Защо Star "иска", за да се отървете от излишните килограми? Защо тя е с огромна енергия излъчва част от своята "тяло" в пространството?
Тези процеси са свързани с дисбаланс. Само за една година Слънцето може да загуби една милионна част от теглото му. Гигантски ще започне да губи тегло. И за около десет или сто хиляди години от това ще бъдат само централната част - в основата на което вече сме говорили. Гигантски като хвърлят всичко, което се оказа ненужно на този етап от еволюцията на звездите.
Stellar форми вещество около останалата сърцевината така наречената планетарна мъглявина, която постепенно изчезва, разсейват в пространството. Този вид звезда лента ще доведе до факта, че рано или късно слънцето ще се извършва само от своята хелий ядро ​​- бяло джудже.
Ние вече говорихме за свойствата на ядрото, което е изроден газ. Може би съдбата на бяло джудже се определя чрез неговите мас и температура. В случай на нашето Слънце е вариант, в който бялото джудже просто ще изстине в продължение на милиони години и се превърне в "черно джудже" - студен малка звезда с размерите на земното кълбо, че от някаква друга планетарна система и да гледам нещо невъзможно.
И бяло и черно джудже живее до неговото име: то наистина джуджета. Ние помним, че сателитът е един от най-ярката звезда, Сириус, бялото джудже. Диаметърът на своите само 4200 km, по-малка от диаметъра на Земята. Той призова Сириус Б. И примера на еволюцията на слънцето, което ние сега (в силно опростена форма) се счита, ни води до по-общ проблем - проблема за еволюцията на звездите като цяло.