Современные представления о происхождении и эволюции Солнца, звезд и галактик

1. Современные представления о происхождении и эволюции Солнца, звезд и галактик.

2. Звезды

Звезды различаются по массе, размерам,
температуре, светимости.
Наружные слои звезд состоят в основном из
водорода, а также из гелия, кислорода и
других элементов (С, Р, N, Ar, F, Mg и т.д)
Звезды субкарлики состоят из более тяжелых
элементов: кобальт, скандий, титан,
марганец, никель и т.д.

3.

4. Источником энергии звезд являются термоядерные реакции синтеза. На первом этапе жизни звезды в ее недрах происходит превращение

водорода в гелий
41Н →4Не
Затем гелий превращается в углерод
и кислород
34Не→ 12С
44Не→16О

5.

• На следующем этапе топливом являются углерод и
кислород, в альфа процессах образуются элементы
неона до железа. Дальнейшие реакции захвата
заряженных частиц являются эндотермическими,
поэтому нуклеосинтез останавливается. Из-за остановки
термоядерных реакций нарушается равновесие
железного ядра, начинается гравитационное сжатие,
часть энергии которого расходуется на распад ядра
железа на α-частицы и нейтроны. Этот процесс
называется гравитационным коллапсом и протекает
около 1 с. В результате резкого повышения температуры
в оболочке звезды происходят термоядерные реакции
горения водорода, гелия, углерода и кислорода.
Выделяется огромное количество энергии, что приводит
к взрыву и разлету вещества звезды. Это явление
называется сверхновой.

6.

• При взрыве сверхновой выделяется энергия,
которая придает частицам большое
ускорение, потоки нейтронов бомбардируют
ядра элементов, которые образовались ранее.
В процессе нейтронных захватов с
последующим β-излучением происходит
синтез ядер элементов тяжелее железа. До
этой стадии доходят только наиболее
массивные звезды.

7.

Во время коллапса идет образование нейтронов из
протонов и электронов по схеме:
1
0
1
+1 р + -1 е → 0n + v
Образуется нейтронная звезда.
Ядро сверхновой может превратиться в пульсар –
ядро, которое вращается с периодом в доли
секунды и излучает электромагнитное излучение.
Ее магнитное поле достигает колоссальных
размеров.
Также возможно, что большая часть оболочки
преодолевает силу взрыва и падает на ядро.
Получая дополнительную массу, нейтронная
звезда начинает сжиматься до образования
«черной дыры».

8.

9. Возникновение галактик

• Согласно современным представлениям наша галактика возникла 14
млрд. лет назад из огромного газового облака, которое состояло из
водорода и гелия.
• В течение 3 млрд. лет облако непрерывно сжималось
• В результате этого коллапса облако распалось на части, началось
звездообразование, о котором уже говорилось выше.
• Оставшийся газ сжался в тонкий слой, возник звездный диск –
основная арена современного звездообразования
• Когда сжатие прекратилось возникли условия для образования
спиральной структуры , возникают звезды 3 поколения. Среди них и
наше Солнце
• Дальнейшую историю ученые представляют так:
Запасы межзвездного вещества истощатся, рождение звезд станет менее
интенсивным, все запасы в итоге будут исчерпаны, спиральная
галактика превратиться в линзообразную, состоящую из красных звезд
и белых карликов – сверхплотных звезд малых размеров,
представляющих последнюю стадию эволюции звезд.