Эволюция звезды проходит по следующему пути


Это то, во что превращаются средние и малые звезды в конце своей эволюции. Термоядерные реакции уже закончились, однако, они остаются очень горячими плотными газовыми шарами. Звезды медленно остывают, светясь ярким белым светом. Участь белого карлика ожидает и наше Солнце, так как его масса ниже критической. Критическая масса равна 1,4 массы Солнца. Это значение называется пределом Чандрасекара. Чандрасекар – индийский ученый астроном, который рассчитал это значение.

Состоянием нейтронной звезды заканчивается эволюция таких звезд, массы которых превышает солнечную в несколько раз. Нейтронная звезда возникает в результате вспышки сверхновой. При массе в 1,5-2 раза больше солнечной, она имеет радиус 10-20 км. Нейтронная звезда быстро вращается и периодически испускает потоки элементарных частиц и электромагнитное излучение. Такие звезды называются пульсарами. Состояние нейтронной звезды также определяется ее массой. Предел Оппенгеймера-Волкова – величина, определяющая максимально возможную массу нейтронной звезды. Чтобы находиться стабильно в таком состоянии, необходимо, чтобы ее масса не превышала трех солнечных масс.


Если масса нейтронной звезды превосходит это значение, то чудовищная сила гравитации так сжимает ее в объятиях коллапса, что она становится черной дырой.

Черная дыра – это то, что получается, когда гравитационное сжатие массивных тел неограниченно, т.е. когда звезда сжимается до такой степени, что становится абсолютно невидимой. Ни один луч света не может покинуть ее поверхность. И здесь также есть показатель, определяющий состояние космического объекта в качестве черной дыры. Это гравитационный радиус, или радиус Шварцшильда. Еще его называют горизонтом событий, так как описать или увидеть, что происходит внутри сферы с таким радиусом на месте сколапсированной звезды, невозможно.

Может быть, внутри это сферы есть прекрасные яркие миры или выход в другую Вселенную. Но для простого наблюдателя это просто провал в пространстве, который закручивает вокруг себя свет, идущий от других звезд и поглощает космическое вещество. По тому, как ведут себя рядом с ней другие космические объекты, мы можем делать предположения об ее свойствах.

Например, можно предположить, что самые массивные черные дыры, находятся в том месте, где наблюдается самое яркое свечение звездных скоплений. Притягивая к себе звездное вещество и другие космические объекты, черные дыры заставляют их светиться, окружая себя, ярким светящимся ореолом — квазаром. Тьма не может существовать без света, а свет существует благодаря тьме. Это доказывает эволюция звезд.


Источник: cosmoss1.blogspot.com

Эта первая ступень довольно быстро сменилась второй. Уже во второй половине XIX века появилась возможность узнать, из каких элементов, из какого вещества звезды состоят и какова температура их поверхности. Такую возможность дало использование спектрального анализа. Был создан спектроскоп, потом спектрограф — прибор, который позволяет свет звезды разложить по длинам волн и сфотографировать полученный спектр. Спектр показал газовый состав звезд. Изучая спектральные линии, можно понять, что за вещество излучает свет. Но стоит отметить, что ни на Солнце, ни на других звездах не было обнаружено ни одного химического элемента, который не удалось бы найти на Земле. Мир един в своей сущности, и химические элементы имеют ту же самую природу, где бы они ни находились, на Земле или на звездах. Правда, оценить количественно относительное содержание элементов было значительно труднее, но здесь помогла недавно созданная фундаментальная физическая теория — квантовая механика. Она дала возможность понять, как устроен микромир элементарных частиц, как рождают и поглощают свет атомы.


nbsp;ее помощью можно было, изучая спектр звезд, получить полное представление о звездном веществе. И вот здесь выяснилась совершенно неожиданная вещь. Еще в 20-х годах ХХ века было принято считать, что Солнце, как и другие звезды, состоит в основном из паров железа. И этот вывод, казалось бы, наблюдения подтверждали, потому что в спектрах звезд и Солнца очень много линий железа, значительно больше, чем линий других элементов. Но когда физики смогли связать особенности спектров с количественным содержанием различных элементов, то выяснилось, что железа на Солнце мало, просто спектральных линий много, но количество вещества ничтожно. Оказалось, что основная масса у Солнца и у других звезд приходится всего лишь на два элемента, на самые легкие газы — водород и гелий. Это, напомню, была вторая ступень познания звезд. А третья ступень — это создание теоретических моделей, описывающих строение стационарной звезды. Чем звезды отличаются от других тел, от тех же планет или от любых твердых тел? Любое тело, с которым мы имеем дело в обычной жизни, имеет определенную форму и размер, а одна и та же звезда может иметь разный размер, менять его в течение жизни. Это объясняется тем, что звезды состоят из горячего газа, где атомы слабо связаны между собой, и в зависимости от того, какая энергия выделяется в недрах звезды, она будет иметь больший или меньший размер. При этом температура и светимость тоже меняются. То есть одна и та же звезда может выглядеть абсолютно по-разному в разные периоды жизни.


Следующая, четвертая ступень — это представление об источниках энергии и о том, что происходит, когда они понемногу иссякают. Звезды могут очень долго светить, долго излучать свет, оставаясь горячими, потому что внутри звезд, в самом центре «вмонтирован» термоядерный реактор. «Вмонтирован» в кавычках, поскольку стало очевидно, что при том строении звезд, которое, как выяснилось, они имеют, неизбежно возникновение природного термоядерного реактора. Термоядерный реактор — это область, где происходит слияние атомов легких химических элементов с образованием более тяжелых элементов. В абсолютном большинстве случаев та термоядерная реакция, которая происходит и греет звезду изнутри, — это реакция превращения водорода в гелий, самого легкого газа в газ, который идет следующим по атомному весу в периодической таблице Менделеева. Эта наиболее эффективная из всех термоядерных реакций. К сожалению, на Земле мы освоили ее только в примитивном, грубом виде — в форме термоядерной бомбы. Но в звездах ситуация совсем другая, они не взрываются, поскольку вся эта область, где выделяется энергия, удерживается от разлета гигантским весом вышележащих слоев звезды.


Звезды — очень массивные тела, и они, благодаря спокойно происходящим термоядерным реакциям, могут жить очень долго. Возьмем Солнце. Мы не знаем точно, когда оно родилось, можем только теоретически это оценить. Но известно, что жизнь на Земле в виде примитивных организмов существовала как минимум три миллиарда лет назад. Значит, три миллиарда лет назад Солнце должно было светить так же ярко или примерно так же ярко, как и сейчас. В течение этого гигантского промежутка времени Солнце продолжало изливать потоки тепла, потоки энергии в окружающее пространство, причем потоки немалые. Из-за того, что Солнце излучает свет, его масса уменьшается на 4 миллиона тонн ежесекундно. Все эти миллиарды лет каждую секунду Солнце теряло несколько миллионов тонн. На первый взгляд кажется, что Солнце из-за этого скоро изойдет полностью. Но на самом деле оно настолько массивно, что для него такая потеря массы даже в течение всей жизни совершенно незначительна.

Рождение звезд

Когда было исследовано большое количество звезд, оказалось, что среди них многие излучают в тысячи раз больше энергии, чем Солнце, и поэтому физически не могут жить миллиарды лет. Получается, должен быть процесс, который приводит к рождению звезд в эпохи, сравнительно близкие к нашему времени.


ло очень важным заключение о том, что есть звезды, которые имеют сравнительно небольшой возраст. А это значит, что образование звездного мира еще не завершилось, и нужно найти то вещество, из которого звезды рождаются. Какие же звезды мы относим к сравнительно молодым? Это прежде всего звезды очень большой массы и очень высокой светимости, то есть те, которые излучают энергии во много раз больше, чем Солнце. Именно они не могут соперничать с Солнцем по возрасту, так как столь интенсивно теряют энергию, что в состоянии существовать только сравнительно короткое время по астрономическим масштабам. Самые короткоживущие, а значит, недавно возникшие звезды — это прежде всего гигантские горячие звезды голубоватого цвета, их называют «голубые сверхгиганты». Они не распределены по всему пространству беспорядочно, а, как правило, наблюдаются группами, мы их называем молодыми звездными скоплениями. Значит, рядом с ними и надо искать вещество, из которого звезды могут рождаться. Из самых общих соображений было очевидно, что звезды должны формироваться путем сгущения предшествующего более разреженного вещества. Эта идея высказывалась еще Исааком Ньютоном, но экспериментального подтверждения она очень долгое время не имела. Здесь надо напомнить, что, помимо звезд, с помощью телескопов можно увидеть на небе еще отдельные светящиеся облачка межзвездного газа.

сто они действительно наблюдаются в областях, где есть голубые сверхгиганты. Можно было предположить, что это и есть то вещество, которое потом рождает звезды. Однако эта идея не проходит, потому что эти облачка горячие и, скорее всего, сами появились в результате деятельности звезд. Нужно было найти холодный газ, но ни в какие оптические телескопы его излучение нельзя запечатлеть. На помощь пришла радиоастрономия во второй половине ХХ века. Радиоволны, идущие к нам из космоса, несут много информации, в том числе и о том веществе, которое никакими оптическими телескопами заметить невозможно. С помощью радионаблюдений было обнаружено, что в космосе, в нашей галактике, в пространстве между звездами находится очень большое количество атомарного водорода, то есть газа, состоящего из отдельных атомов водорода. Физические условия в облаках атомарного газа уже приближаются к тем, какие требуются для того, чтобы происходила конденсация газа в звезды. Тем не менее его плотность оказалась все же слишком мала для этого.

Источник: postnauka.ru

Рождение звезд

Как известно, звезды образуются из межзвездных газовых облаков, находящихся в большинстве своем в галактическом диске. Тем не менее, детально этот процесс образования звезды осмыслен еще не до конца.


В частности, еще неясно, какие явления могут приводить к концентрации газа в облаке, после которой начинается образование новой звезды – в космосе, как известно, вакуум, соответственно “толкотни” между молекулами не наблюдается. Отчего в один прекрасный момент гигантские, растянутые на световые года облака “космической пыли” вдруг начинают уплотнятся и формировать звезды? Хороший вопрос!

Один из самых интересных ответов на этот вопрос, предложенных астрономами, предполагает взрыв сверхновой недалеко от облака пыли. Действительно, взрыв порождает ударные волны, которые сжимают, газ, что приводит к необходимой его концентрации в самой плотной области облака.

С увеличением концентрации температура в центре облака поднимается, и протозвезда становится источником инфракрасного излучения. Когда температура достаточно высока, водород начинает гореть. Процесс уплотнения заканчивается, а звезда на диаграмме Герцшпрунга — Рессела оказывается на главной последовательности.

С этого момента звезда на очень продолжительный период стабилизируется и проводит в этом состоянии около 90% своей жизни, в зависимости от массы.

Та, звезда солнечной массы остается на главной последовательности около 10 млрд. лет, а звезда на порядок большей массы — лишь 300 млн. лет.

Эволюция звезд с малой массой

Пройдя стационарный период, который соответствует фазе главной последовательности, звезда начинает терять свою стабильность, и дальнейшая судьба у нее может быть различной.


Рассмотрим случай звезды маленькой массы, то есть имеющей массу в 4—5 раз меньше солнечной. Ее особенность такова: в самых глубоких слоях отсутствует конвекция, то есть материя, из которой она состоит, не столь активна, как это, напротив, имеет место у звезд большой массы.

Это означает, что, когда водород в ядре начинает иссякать, реакция не перемещается к более верхним слоям, а продолжает происходить вокруг ядра, где водород очень медленно превращается в гелий.

Однако ядро гелия раскаляется, верхние слои звезды упорядочиваются, перестраивая свою структуру, а светило на диаграмме Герцшпрунга — Рессела медленно покидает главную последовательность. Плотность материи в центре звезды увеличивается, а вещество в ядре вырождается, то есть приобретает особую консистенцию, отличную от консистенции обычного вещества.

Звезда на диаграмме Герцшпрунга — Рессела смещается вправо, а затем вверх, двигаясь в область красных гигантов. Ее размеры значительно увеличиваются, а температура внешних слоев уменьшается благодаря эффекту расширения.

А вот температура ядра снижается, поэтому ядерная реакция уже не может идти из-за того, что температура недостаточна для синтеза гелия. Подобный синтез сопровождается так называемой вспышкой гелия. Звезда на диаграмме продолжает перемещаться вправо, в то место, где на оси абсцисс диаграммы находятся шаровые скопления.


В углеродном ядре температура растет до момента, когда, если звезда обладает достаточной массой, углерод начинает гореть, а затем взрывается. Происходит это или нет, во время последней стадии материя поверхности звезды теряет массу. Эта потеря может происходить на разных фазах или единовременно, когда верхние слои звезды стремятся наружу, образовывая большой шар.

В последнем случае образуется планетарная туманность, то есть сферическая оболочка материи, распространяющаяся в космос Ядро звезды, если при последующих сжатиях и расширениях оно испускает количество материи, превышающее 1,4 солнечной массы, становится белым карликом, из чего можно сделать вывод о ее медленном угасании.

Считается, что, поскольку охлаждение идет очень медленно, с рождения Вселенной ни один белый карлик еще не дошел до термической смерти.

Конечная стадия эволюции звезд, масса которых равна или меньше солнечной – звезда типа белый карлик.

Эволюция звезд с большой массой

У звезд с массой, превышающей солнечную в 5 раз, фазы сжатия и расширения повторяются несколько раз, всегда приводя к образованию тяжелых химических элементов. Во время этих нестабильных фаз звезда претерпевает последовательные изменения видимой звездной величины. В этих случаях говорят о переменной звезде.

Цефеиды представляют собой классический пример звезд, проходящих такие стадии эволюции.

Звезда приобретает каплевидную концентрическую структуру, внутри происходят последние фазы ядерных реакций. В частности, более легкие элементы сгорают в более высоких слоях, где температура ниже, тогда как более тяжелые пылают в центральной части ядра, где температура, напротив, имеет тенденцию к повышению.

У звезд с массой, превышающей солнечную в 5—9 раз, сгорание углерода и кислорода может происходить практически мгновенно. Если масса звезды еще больше, в ядре синтезируются такие элементы, как магний, неон, сера и кремний.

В чрезвычайных случаях термоядерный синтез продолжается до тех пор, пока ядро звезды почти целиком не преобразовывается в железо. В этот момент цепная реакция прекращается, потому что она не может идти одновременно с плавлением железа. Таким образом, оказывается, что звезда израсходовала все свои запасы ядерного топлива и начинает сжиматься.

Если масса звезды не превышает 10 солнечных масс, последние фазы оказываются нестабильными, в разных слоях идут спонтанные ядерные реакции, которые могут привести к вспышке сверхновой. Тем временем взаимная нейтрализация протонов и электронов звездного ядра приводит к тому, что ядро полностью начинает состоять из нейтронов.

После взрыва поверхностные слои звезды разрушаются, а ядро быстро уплотняется, пока не становится несжимаемым. В этом случае сжатие звезды поддерживается. Остатки вещества становятся нейтронной звездой, которая стремительно вращается вокруг собственной оси, и она начинает наблюдаться как пульсар, из-за взрыва перемещающийся по космосу со скоростью в сотни километров в секунду.

Конечная стадия эволюции звезд, масса которых превышает солнечную в 5-9 раз – нейтронная звезда.

Если масса звезды еще больше, давление гравитационных сил настолько велико, что нейтроны ядра вынуждены «пакетироваться» до невообразимой плотности, пока вещество не потеряет свою сущность.

В этом случае речь идет о необратимом гравитационном коллапсе, что приводит к образованию черной дыры.

Конечная стадия эволюции звезд, масса которых превышает солнечную более чем в 10 раз – черная дыра.

Источник: starcatalog.ru

Хотя по человеческой шкале времени звезды и кажутся вечными, они, подобно всему сущему в природе, рождаются, живут и умирают. Согласно общепринятой гипотезе газопылевого облака звезда зарождается в результате гравитационного сжатия межзвездного газопылевого облака. По мере уплотнения такого облака сначала образуется протозвезда, температура в ее центре неуклонно растет, пока не достигает предела, необходимого для того, чтобы скорость теплового движения частиц превысила порог, после которого протоны способны преодолеть макроскопические силы взаимного электростатического отталкивания (см. Закон Кулона) и вступить в реакцию термоядерного синтеза (см. Ядерный распад и синтез).

В результате многоступенчатой реакции термоядерного синтеза из четырех протонов в конечном итоге образуется ядро гелия (2 протона + 2 нейтрона) и выделяется целый фонтан разнообразных элементарных частиц. В конечном состоянии суммарная масса образовавшихся частиц меньше массы четырех исходных протонов, а значит, в процессе реакции выделяется свободная энергия (см. Теория относительности). Из-за этого внутренне ядро новорожденной звезды быстро разогревается до сверхвысоких температур, и его избыточная энергия начинает выплескиваться по направлению к ее менее горячей поверхности — и наружу. Одновременно давление в центре звезды начинает расти (см. Уравнение состояния идеального газа). Таким образом, «сжигая» водород в процессе термоядерной реакции, звезда не дает силам гравитационного притяжения сжать себя до сверхплотного состояния, противопоставляя гравитационному коллапсу непрерывно возобновляемое внутреннее термическое давление, в результате чего возникает устойчивое энергетическое равновесие. О звездах на стадии активного сжигания водорода говорят, что они находятся на «основной фазе» своего жизненного цикла или эволюции (см. Диаграмма Герцшпрунга—Рассела). Превращение одних химических элементов в другие внутри звезды называют ядерным синтезом или нуклеосинтезом.

В частности, Солнце находится на активной стадии сжигания водорода в процессе активного нуклеосинтеза уже около 5 миллиардов лет, и запасов водорода в ядре для его продолжения нашему светилу должно хватить еще на 5,5 миллиарда лет. Чем массивнее звезда, тем большим запасом водородного топлива она располагает, но для противодействия силам гравитационного коллапса ей приходится сжигать водород с интенсивностью, превосходящей по темпу роста темп роста запасов водорода по мере увеличения массы звезды. Таким образом, чем массивнее звезда, тем короче время ее жизни, определяемое исчерпанием запасов водорода, и самые крупные звезды в буквальном смысле сгорают за «какие-то» десятки миллионов лет. Самые мелкие звезды, с другой стороны, «безбедно» живут сотни миллиардов лет. Так что по этой шкале наше Солнце относится к «крепким середнякам».

Рано или поздно, однако, любая звезда израсходует весь пригодный для сжигания в своей термоядерной топке водород. Что дальше? Это также зависит от массы звезды. Солнце (и все звезды, не превышающие его по массе более чем в восемь раз) заканчиваю свою жизнь весьма банальным образом. По мере истощения запасов водорода в недрах звезды силы гравитационного сжатия, терпеливо ожидавшие этого часа с самого момента зарождения светила, начинают одерживать верх — и под их воздействием звезда начинает сжиматься и уплотняться. Этот процесс приводит к двоякому эффекту: Температура в слоях непосредственно вокруг ядра звезды повышается до уровня, при котором содержащийся там водород вступает, наконец, в реакцию термоядерного синтеза с образованием гелия. В то же время температура в самом ядре, состоящем теперь практически из одного гелия, повышается настолько, что уже сам гелий — своего рода «пепел» затухающей первичной реакции нуклеосинтеза — вступает в новую реакцию термоядерного синтеза: из трех ядер гелия образуется одно ядро углерода. Этот процесс вторичной реакции термоядерного синтеза, топливом для которого служат продукты первичной реакции, — один из ключевых моментов жизненного цикла звезд.

При вторичном сгорании гелия в ядре звезды выделяется так много энергии, что звезда начинает буквально раздуваться. В частности, оболочка Солнца на этой стадии жизни расширится за пределы орбиты Венеры. При этом совокупная энергия излучения звезды остается примерно на том же уровне, что и в течение основной фазы ее жизни, но, поскольку излучается эта энергия теперь через значительно бо_льшую площадь поверхности, внешний слой звезды остывает до красной части спектра. Звезда превращается в красный гигант.

Для звезд класса Солнца после истощения топлива, питающего вторичную реакцию нуклеосинтеза, снова наступает стадия гравитационного коллапса — на этот раз окончательного. Температура внутри ядра больше не способна подняться до уровня, необходимого для начала термоядерной реакции следующего уровня. Поэтому звезда сжимается до тех пор, пока силы гравитационного притяжения не будут уравновешены следующим силовым барьером. В его роли выступает давление вырожденного электронного газа (см. Предел Чандрасекара). Электроны, до этой стадии игравшие роль безработных статистов в эволюции звезды, не участвуя в реакциях ядерного синтеза и свободно перемещаясь между ядрами, находящимися в процессе синтеза, на определенной стадии сжатия оказываются лишенными «жизненного пространства» и начинают «сопротивляться» дальнейшему гравитационному сжатию звезды. Состояние звезды стабилизируется, и она превращается в вырожденного белого карлика, который будет излучать в пространство остаточное тепло, пока не остынет окончательно.

Звезды более массивные, нежели Солнце, ждет куда более зрелищный конец. После сгорания гелия их масса при сжатии оказывается достаточной для разогрева ядра и оболочки до температур, необходимых для запуска следующих реакций нуклеосинтеза — углерода, затем кремния, магния — и так далее, по мере роста ядерных масс. При этом при начале каждой новой реакции в ядре звезды предыдущая продолжается в ее оболочке. На самом деле, все химические элементы вплоть до железа, из которых состоит Вселенная, образовались именно в результате нуклеосинтеза в недрах умирающих звезд этого типа. Но железо — это предел; оно не может служить топливом для реакций ядерного синтеза или распада ни при каких температурах и давлениях, поскольку как для его распада, так и для добавления к нему дополнительных нуклонов необходим приток внешней энергии. В результате массивная звезда постепенно накапливает внутри себя железное ядро, не способное послужить топливом ни для каких дальнейших ядерных реакций.

Как только температура и давление внутри ядра достигают определенного уровня, электроны начинают вступать во взаимодействие с протонами ядер железа, в результате чего образуются нейтроны. И за очень короткий отрезок времени — некоторые теоретики полагают, что на это уходят считанные секунды, — свободные на протяжении всей предыдущей эволюции звезды электроны буквально растворяются в протонах ядер железа, всё вещество ядра звезды превращается в сплошной сгусток нейтронов и начинает стремительно сжиматься в гравитационном коллапсе, поскольку противодействовавшее ему давление вырожденного электронного газа падает до нуля. Внешняя оболочка звезды, из под которой оказывается выбита всякая опора, обрушивается к центру. Энергия столкновения обрушившейся внешней оболочки с нейтронным ядром столь высока, что она с огромной скоростью отскакивает и разлетается во все стороны от ядра — и звезда буквально взрывается в ослепительной вспышке сверхновой звезды. За считанные секунды при вспышке сверхновой может выделиться в пространство больше энергии, чем выделяют за это же время все звезды галактики вместе взятые.

После вспышки сверхновой и разлета оболочки у звезд массой порядка 10-30 солнечных масс продолжающийся гравитационный коллапс приводит к образованию нейтронной звезды, вещество которой сжимается до тех пор, пока не начинает давать о себе знать давление вырожденных нейтронов — иными словами, теперь уже нейтроны (подобно тому, как ранее это делали электроны) начинают противиться дальнейшему сжатию, требуя себе жизненного пространства. Это обычно происходит по достижении звездой размеров около 15 км в диаметре. В результате образуется быстро вращающаяся нейтронная звезда, испускающая электромагнитные импульсы с частотой ее вращения; такие звезды называются пульсарами. Наконец, если масса ядра звезды превышает 30 солнечных масс, ничто не в силах остановить ее дальнейший гравитационный коллапс, и в результате вспышки сверхновой образуется черная дыра.

Источник: elementy.ru

Возвращаемся к обсуждению эволюции планет и звёзд. Мы уже затрагивали эту тему, когда рассматривали общие принципы строения небесных тел обладающих гравитацией. А теперь проанализируем звездную эволюцию более подробно, включая природу цефеид и так называемую звездную последовательность.

Эволюция звёзд, если рассматривать ее в целом, представляет собой замкнутый циклический процесс. Можно назвать этот процесс круговоротом материи-вещества в природе.

Сама идея такого круговорота совершенно чужда организованной науке, так что сомнение и отрицание совершенно натуральны и, скорее всего, неизбежны. Поэтому, в ходе изложения темы потребуются повторы. Вначале будут изложены основные принципы круговорота, затем рассмотрены отдельные этапы замкнутого цикла, а затем повторно рассмотрен весь процесс с выводами.

Круговорот материи-вещества состоит из двух основных этапов:

1) создание вещества из эфира

2) распад вещества на эфир.

Говоря о звёздной эволюции мы будем иметь в виду только первую фазу этого цикла (создание вещества из эфира). Хотя второй этап круговорота материя-вещество также связан со звездами, но это уже распад звезд; тогда как эволюция скорее подразумевает развитие, а не просто изменение.

Далее рассматривается, первая фаза круговорота эфир-вещество, которая в свою очередь сама состоит из трех участков (периодов).

Анализ эволюции звезд на основе Закона Механики позволяет выделить три основных периода в истории любой звезды. Каждый из этих периодов имеет свои особенности, но на любом из них процессы происходящие со звездами обуславливаются простыми закономерностями, в основном механическими.

Эволюция звезды характеризуется постепенным увеличением её размера, вплоть до максимально возможного, по достижению которого рост звезды прекращается.

По мере роста звезды, растет и её температура, пока не достигнет максимума. Этот максимум приблизительно равен 6000°C — максимальной температуре, которую может иметь вещество в жидком состоянии, что близко к температуре поверхности Солнца. Подробнее об основаниях для такого подхода, будет рассказано в разделе посвящённом природе тепла с точки зрения Закона Механики.

Также, по мере роста звезды, меняется скорость её осевого вращения. На первом участке эволюции угловая скорость вращения звёзд растёт и достигает максимума. На втором участке скорость вновь уменьшается, пока не достигает минимума. Третий участок характеризуется почти неизменной минимальной скоростью вращения звезды.

Первый участок эволюции звёзд

Первый участок звездной эволюции планеты начинается с момента приобретения гравитации. На этом участке рост планеты сопровождается увеличением скорости собственного вращения планеты и увеличением температуры ее поверхности вплоть до достижения светимости (т.е. вплоть до превращения планеты в звезду).

Напоминаем, что внутри планеты существует гравитационный слой, в котором осуществляется процесс конденсации эфира в вещество. В этом слое постоянно выделяется энергия, высвобождаемая в результате фазового перехода эфир-вещество. Вещество в этом слое расплавлено и имеет температуру порядка температуры солнечной поверхности. Новое вещество, образовавшееся в гравитационном слое, частично остается в теле планеты, и частично улетучивается в атмосферу планеты.

Чем ближе раскаленный слой к поверхности, тем большая часть нового вещества (в основном водорода) попадает в атмосферу, и тем мощнее становится атмосфера планеты.

Но размер планеты или звезды не всегда однозначно определяет период ее вращения, так как скорость вращения определяется двумя факторами: скоростью падения эфира и геометрией внутренних слоёв планеты . Определенное сочетание этих двух переменных параметров соответствует максимальной угловой скорости вращения, которую может иметь нормальная планета.

Максимальной угловой скорости соответствует минимальный период вращения: примерно 0,4 земных суток (9,5 часов). Юпитер весьма близок по своему периоду к этому минимуму.

После достижения максимальной скорости вращения, дальнейший рост планет/звёзд сопровождается уменьшением их скорости вращения. Поэтому, одинаковые периоды вращения могут иметь как планеты подобные Земле, так и звезды имеющие в 45 раз больший диаметр.

Наряду с максимальной угловой скоростью, существует максимум линейной экваториальной скорости, которую может иметь звезда (так как линейная экваториальная скорость равна произведению угловой скорости на радиус). В отличии от максимума угловой скорости (который приходится на планеты диаметром порядка 20 диаметров Земли), максимум линейной экваториальной скорости приходится на звезды имеющие диаметр примерно 35 диаметров Земли. То есть, одинаковую с Землей тангенциальную экваториальную скорость, будет иметь звезда имеющая в 250 раз больший диаметр (примерно два с половиной диаметра Солнца) .

Рисунки и графики приводимые далее по тексту должны помочь преодолеть возможную путаницу возникающую при первоначальном восприятии этой информации.

Причины обуславливающие образование экстремумов угловой и тангенциальной скоростей мы рассмотрим далее.

Второй участок эволюции звёзд

Второй участок является периодом роста уже именно звезды, то есть начиная с момента возникновения светимости. На этом участке рост звезды сопровождается замедлением собственного вращения, и стабилизацией температуры поверхности.

Именно второй участок звездной эволюции представлен на эмпирических диаграммах звездных последовательностей. Но отсутствует понимание того, что эти диаграммы отражают несколько различных эволюционных путей, по которым следуют звезды различного по составу происхождения (подробнее об этом в разделе посвященном типам осколков сверхзвезд). Все эти различные пути приводят, в конце концов, к одной точке – большой желтой звезде подобной Солнцу.

На протяжении второго участка эволюции скорость роста звезд постепенно замедляется, а в самом конце второго участка эволюции, рост звезд практически прекращается. То есть размер звезды достигает максимального предела, при котором звезда превращается в галактическое ядро.

Звезда выросшая до стадии галактического ядра больше почти не растет, но продолжает поглощать эфир, выделяя в результате этого энергию и вещество, которые рассеиваются в окрестностях галактического центра.

Третий участок эволюции звёзд

Звезда достигшая максимально возможного размера продолжает быть источником гравитации, то есть поглощает эфир, превращая его в вещество. Но это вещество уже не накапливается внутри звезды, а полностью выбрасывается наружу, образуя вокруг звезды газо-пылевые облака. Звёздные системы обладающие заметными накоплениями газопылевой материи принято называть галактиками.

Оставаясь в пределах принятых на сегодня астрономических понятий, можно сказать, что с выходом звезды на третий этап своей эволюции, образуется новая "галактика", и наша звезда становится её ядром. Подробнее, об этой и о других метаморфозах происходящих со звёздами достигшими предельного размера и об их системах мы поговорим далее в разделе посвящённом образованию "галактик".

Теперь более развернуто о непосредственной механике вращения звезд:

Механизм эволюции периода вращения планет и звёзд

Рассмотрим эволюцию скорости и периода вращения планет и звезд с точки зрения Закона Механики.

Изменение скорости вращения звезд неразрывно связано с эволюцией звезд. Различаются два участка эволюции скорости небесных тел.

Первый участок (планетный) характеризуется ростом скорости вращения планеты.

Второй участок (звездный) характеризуется замедлением вращения звезды.

Можно сформулировать простое правило: периоды вращения от 30 до 6 часов могут принадлежать как звездам, так и планетам; а периоды вращения дольше чем 30 часов характерны только для звезд. Уточняю, что речь здесь не идет о приливно захваченных небесных телах, собственное вращение которых синхронизировано с их орбитальным вращением вокруг центрального тела.

Графики представляют периоды собственного вращения планет (в днях) в зависимости от размеров планеты (в земных диаметрах).

В солнечной системе отсутствуют небесные тела имеющие размеры промежуточные между Юпитером и Солнцем, поэтому для графика использованы абстрактные небесные тела, параметры которых позволяют построить плавную кривую. Позже будет обоснован принцип расчета параметров этих небесных тел и будет указано, какие реальные звезды могут являются их аналогами.

Левый график показывает в увеличенном виде начальный (планетный) участок. Он содержит данные планет солнечной системы (первые шесть точек), и неких планет размером в 20, 30, 40 и 50 земных диаметров.

Правый график позволяет лучше видеть второй (звездный) участок. Он дополнен звездой размером в 70 земных диаметров, и Солнцем (109 земных диаметров).

Ускорение вращения планеты по мере её роста

Механизм изменения скорости вращения звезд очень прост. Вспомним, что сила, приложенная к телу со стороны эфира, определяется ускорением эфира сквозь это тело, и, что скорость свободного тела будет равна скорости движения окружающего эфира.

По мере роста планеты, ускорение эфира через ее поверхность увеличивается, соответственно растет и скорость эфира, который раскручивает планету. Планетный участок эволюции звезд характеризуется увеличением скорости эфира поглощаемого планетой. Скорость падения эфира в районе экватора определяет линейную экваториальную скорость вращения планеты.

Увеличение скорости эфира по мере роста планеты в конце планетного участка достигает своего максимума. После этого на протяжении следующих этапов звездной эволюции скорость эфира будет увеличиваться чрезвычайно медленно. Можно сказать что скорость падения эфира почти не меняется достигнув своего предела, и после этого, дальнейший рост звезды будет происходить при практически неизменной скорости падения эфира.

Но на планетном участке эволюции, увеличение скорости падения эфира опережает увеличение диаметра планеты. Увеличение диаметра планеты сопровождается утоньшением относительного размера внешнего слоя. И в результате — угловая скорость вращения планеты растет, т.е. уменьшается период вращения.

Повторим: увеличение скорости падения эфира продолжается до достижения планетой состояния протозвезды (светимости), при этом скорость эфира на поверхности достигает максимума. Скорость эфира на поверхности звезды остается на этом максимуме почти без изменения по мере дальнейшего роста звезды, на весь последующий период её существования.

Можно примерно оценить минимальный период вращения протозвезд — он должен быть в пределах нескольких часов, т.е. немного меньше чем у Юпитера, затем должен следовать плоский участок стабилизации из-за взаимной компенсации действующих влияний, и затем увеличение периода. Минимальный период вращения может соответствовать звездам размером в 20 диаметров Земли (примерно вдвое больше Юпитера).

Замедление вращения звезды по мере её роста

При постоянной скорости поверхности (линейной скорости) радиус звезды продолжает расти, это приводит к уменьшению угловой скорости, т.е. увеличению периода ее вращения.

Теперь о более глубоких (, и в буквальном смысле,) причинах изменения скорости вращения небесных тел. Причина связана с глубиной на которой происходит конденсация эфира в твердую фазу. Как можно видеть на графике солнечного тахоклина, глубина на которой весь эфир полностью спрессовывается в вещество примерно равна одной трети радиуса Солнца. Можно предположить, что эта глубина определяется величиной давления эфира под действием эфирного стока (вихря) образуемого Солнцем. Это давление прилагается к столбу эфира находящегося в порах солнечного вещества находящегося между поверхностью солнца и ядром (глубиной тахоклина).

В условиях Солнца весь эфир поступающий из внешнего пространства спрессовывается в твердую фазу. А в условиях Земли полное превращение всего эфира находящегося между поверхностью и трансформирующим слоем не происходит. Глубина солнечного тахоклина составляет примерно 18 земных диаметров. То есть глубины гравитационного слоя Земли недостаточно для трансформации всего эфира приходящегося на единицу ее поверхности. Можно сказать, что эффективность гравитационных процессов небесных тел зависит от их размера.

Эта эффективность зависит от диаметра небесного тела двойственным образом. Первый механизм мы уже рассмотрели, а второй механизм менее выражен, но действует в том же направлении. Чем больше тело, тем большее давление эфира оно создает на своей поверхности в результате поглощения эфира из большего объема. Таким образом на поверхности небесных тел по мере увеличения их размеров увеличивается давление эфира. А это в свою очередь ускоряет процесс конденсации эфира, от чего уменьшается глубина требуемая для полного превращения эфира в вещество (то есть глубина тахоклина).

Эти процессы приводят к замедлению скорости вращения звезд по мере их роста. Два фактора работают в одном направлении: радиус звезды растет, и если бы даже тахоклин не изменял бы свою глубину, то одного увеличения радиуса звезды уже было бы достаточно для замедления скорости вращения. Но так как глубина тахоклина не остается прежней, а уменьшается, то ядро звезды растет опережающими темпами по сравнению с ростом диаметра звезды. Именно к ядру звезды приложены потоки эфира раскручивающие звезду. Скорость этих потоков меняется очень медленно по мере роста звезды, а плечо силы растет гораздо быстрее, и это приводит к замедлению вращения. (См. рисунки)

Скорость поглощения эфира единицей поверхности звезды или планеты определяется трансформирующей способностью вещества. Трансформирующая способность вещества является константой для условий сложившихся в пространстве на уровне солнечной поверхности.

Подробнее: эфир падающий в глубину вещества, создает гравитационный поток, спрессовывается в межатомных щелях, и одновременно имеется встречный поток вещества (протонов), рвущийся наружу наверх под давлением вновь образованных атомов.

Итак, чем больше звезда, тем эффективнее она перерабатывает эфир в вещество. И тем ближе к поверхности звезды расположено ее ядро. Тем, соответственно, меньше вероятность того, что вновь образуемое вещество останется в недрах звезды. Этим объясняется интенсивное пыле и газо-выделение галактических ядер.

Эволюционная звёздная последовательность

Итак, все звездные дороги ведут в одно и тоже место, и эти дороги имеют одностороннее движение, пути назад по этим дорогам не существует. Путь назад происходит другим способом – частично и через катастрофический распад (карты тасуются, и игра начинается заново).

Рисунок сверху представляет диаграмму Герцшпрунга—Рассела с наложенными стрелками, показывающими ход эволюции звезд, с позиций Закона Механики. Направление эволюции синих звезд (из синих в красные) показано синей (голубой) стрелкой, и соответственно направление эволюции красных звезд (из красных в желтые) показано красной стрелкой.

С точки зрения Закона Механики, место звезды на эволюционной лестнице однозначно определяется любым из двух ее параметров — размером или периодом вращения. Один параметр неразрывно связан с другим, и не может меняться независимо от него. То есть, размер звезды соответствует совершенно определённому периоду вращения звезды вокруг собственной оси.

Согласно ортодоксальной науке, желтые звезды эволюционируют в красные, а согласно Закону Механики, красные звёзды эволюционируют в желтые и синие звёзды также эволюционируют в желтые.

Поэтому нет смысла выделять какую-то особенную “главную” последовательность, так как согласно Закону Механики существует только одна единственная эволюционная звездная последовательность. В соответствии с этой последовательностью планета вырастает в звезду, и затем в сверхзвезду (галактическое ядро). Для каждой индивидуальной планеты или звезды это только вопрос времени, успеет ли она дорасти до сверхзвезды, прежде чем вещество распадется, став нестабильным вследствие падения давления эфира в процессе его поглощения множеством соседних растущих звезд.

Можно сказать, что Закон Механики тоже имеет свои страшилки, по аналогии с официальной наукой. Роль черных дыр здесь выполняют планеты и звезды поглощающие не вещество а эфир, а вместо большого взрыва мы имеем циклические взрывы распады затрагивающие ограниченную часть вселенной “созревшей” для такого события.

Небольшое отступление, относящееся к рассматриваемым графикам. Для иллюстрации того, как влияет атмосфера на определение периода вращения планеты.

В большем увеличении показан планетный участок зависимости периода вращения от диаметра планеты. Третья и четвертая точки принадлежат соответственно Нептуну и Урану, для которых из-за наличия плотных атмосфер, трудно определить истинные величины диаметра и периода вращения. Скорее всего, величины диаметра и скорости вращения Нептуна и Урана определены неверно на сегодняшний день, и поэтому на нашем графике возникает скачок. Согласно Закону Механики так называемые “газовые гиганты” являются большими каменными планетами, окруженными мощными атмосферами. Можно предположить, что после определения истинных размеров каменных частей планет и их периодов вращения, они образуют плавную кривую на нашем графике.

Продолжение следует.

*** Эта и другие статьи дублируются в Живом Журнале

Источник: zen.yandex.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.