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Der Ursprung und die Entwicklung der Himmelskörper. Die Bildung und Entwicklung von Sternen.

Einer der wichtigsten Erfolge der Astronomie XX. kann als die Feststellung der Tatsache, dass der Prozess der Bildung von Sternen passiert ständig (und in unserer Zeit). Installiert, dass viele der beobachteten die Sterne, jünger unseres Planeten, und einige bildeten sich vor kurzem, wenn auf der Erde existierte der Mensch.

Die meisten Wissenschaftler glaubt, dass die Sterne entstehen durch kondensation von Wolken dünnen газопылевой interstellaren Mediums, von denen, die unter dem Einfluss der Schwerkraft bildet sich dichter undurchsichtig Gas-Ballon. Zunächst Gasdruck innerhalb dieser relativ kalten Welt noch nicht ausgleichen kann Gravitationskräfte, die weiterhin seine komprimieren. Aber während der Kompression Temperatur Star Untergrund steigt und am Ende erweist sich als ausreichend, um, um dort begannen die thermonukleare Reaktion. Der Druck des heißen Gases innerhalb der zukünftigen stars gleicht die Gravitationskraft und die Kompression beendet. Der gesamte beschriebene Prozess dauert relativ lange — von einigen Millionen bis zu mehreren hundert Millionen Jahren (in Abhängigkeit von der Masse des Sterns).

Die Strahlung der Sterne erfolgt durch die thermonuklearen Reaktionen, die in den zentralen Teil der Sterne. Die Dauer dieser Phase im Leben der Sterne, hängt auch von seiner Masse. Die Masse bestimmt, wie schnell Stern verbraucht verfügbaren Reserven von Wasserstoff, превращающегося in Helium. So, heiße Sterne-Riesen, die Masse in 10-20 mal mehr Masse als die Sonne, истратят Ihre «nukleare Brennstoff» für ein paar Millionen Jahre, und unsere Sonne und andere Sterne, eine solche Masse ständig Strahlen innerhalb von 10-15 Mrd.. Jahre.

Aber am Ende in der Kern-Sterne-Wasserstoff bleibt nicht mehr, die Freisetzung von Energie beendet und die Gravitationskraft beginnen zu komprimieren, ist der Kern. Jetzt thermonukleare Reaktionen können nur in einer relativ dünnen Schicht an der Grenze Kernel. Die Leuchtkraft der Sterne und Ihre Abmessungen müssen dabei zunehmen. Der Prozess der Evolution der Sterne deutlich beschleunigt, und es verwandelt sich in einen roten Riesen. Wenn die Temperatur сжимающегося гелиевого Kernel erreicht 100-150 Mio.. Grad, beginnt die Reaktion der neuen Art: aus drei Helium-Kerne bildet den Kern des Kohlenstoffs. Berechnungen zeigen, dass unsere Sonne wird zu einem roten Riesen durch 8 Milliarden. Jahre und bleiben Sie innerhalb von ein paar hundert Millionen Jahre. Dabei ist die Leuchtkraft der Sonne soll sich Hunderte Male, und der Radius — Dutzende Male im Vergleich mit modernen.

Solche Riesen-Sterne schnell ablaufen Reserven Kernbrennstoff, und verlieren auch einen wesentlichen Teil seiner Masse oder allmählich, entweder infolge von, dass entlasten die äußere Schale. In der letzten Phase seiner Entwicklung Sterne,, die Masse von denen in der Nähe Solar, biegen Sie in die weiße Zwerge. In diesem Fall ist es von die Sterne, bleibt nur der zentrale Teil dicht, in dem bereits aufgehört Kernreaktionen. Solche Sterne allmählich abkühlen, die Strahlung sinkt Ihre, und Sie werden unsichtbar. Deren Abmessungen kleiner als der der Erde, da aber die Masse ist vergleichbar mit der Masse der Sonne, das Dichte Stoffe Millionen mal größer als die Dichte von Wasser.

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Allerdings sind nicht alle Sterne gehen so, relativ ruhig Weg der Evolution. Für einige von Ihnen ist gekennzeichnet durch katastrophale Veränderungen im Laufe Ihrer Entwicklung. In diesen Fällen spricht über den Ausbruch einer Supernova, das führt zu einer sehr erheblichen Veränderungen in der Struktur der Sterne. Auf dem Gelände der Ausbrüche solcher Sterne entdeckt, die Besondere Nebel (Reis. 40.4), die alle, ohne Ausnahme, sind starke Quellen Radiostrahlung. Bei der stärksten Ausbrüche Masse verworfen Gase um ein mehrfaches übersteigen kann die Masse der Sonne. Wenn die restlichen nach dem Ausbruch der Teil der Sterne hat eine Menge mehr 1,5 die Masse der Sonne, dann kann es nicht zu einem weißen Zwerg. Gravitationskräfte schrumpfen, bis deutlich kleineren Größen. Der Durchmesser solcher Objekte — etwa 10 km, und die mittlere Dichte von etwa 1018 kg/M3, T. E. höher als die Dichte des Atomkerns. Diese Sterne haben den Titel von Neutronensternen, da bei einer solchen Dichte Substanz besteht aus einer Neutronen, die sich im Ergebnis der Fusion von Protonen und Elektronen.

Die Theorie von stars wurde in den 30er Jahren unseres Jahrhunderts von der sowjetischen Physiker Akademiker L. D. Landau, aber entdeckt Neutronensterne wurden nur in der 1967 G. Sie waren offen, wie die Quellen der Radiostrahlung mit streng periodischen von kurzer Dauer sein (Ordnung Sekunden und Sekundenbruchteile) Impulse. Der Grund für die strenge Periodizität радиоимпульсов und Impulse, die entdeckt werden, bei den sogenannten Pulsare im optischen Bereich, ist Ihre schnelle Rotation. Die kurzen Zeitraum von optischen und радиоимпульсов hat der PULSAR, Outdoor in der bekannten Krebsnebel (Reis. 40.4), das liegt an der Stelle der Blitz einer Supernova 1054 G. Diese Periode ist nur 0,033 mit.

Noch mehr erstaunliche Objekte entstehen müssen auf der letzten Stufe der Evolution der Sterne, wenn Sie nach der Vorrat reicht Kernbrennstoff Ihre Masse überschreiten der kritischen, T. E. 1,5— 3 die Masse der Sonne. In diesem Fall ist der Druck so genannte Entartete Gas, aus dem bestehen Sterne, auf der letzten Phase seiner Entwicklung, kann nicht halten komprimieren den Kräften der Schwerkraft. Der Stern wird verdichten, schrumpft mit großer Geschwindigkeit. Seine Masse wird dabei unverändert bleiben, und die Geschwindigkeit Vпар, das muss der Körper, verlassen Sie die Oberfläche (die so genannte Parabolische oder die zweite kosmische), wachsen wird. Nachdem das Objekt erreicht Radius, bei dem Vпар≈c, seine Oberfläche ist nicht in der Lage zu verlassen, weder Teilchen, keine Strahlung. Daher sind solche Objekte, die im Namen der schwarzen Löcher. Sie sind nicht sichtbar, aber die Interaktion mit der Außenwelt durch die Gravitationskräfte. Deshalb geführt werden, deren Suche unter sogenannten Doppelsternen, die Gravitation verbunden und drehen, um den gemeinsamen Schwerpunkt. Wissenschaftler glauben, dass eine der Komponenten Doppel-Sterne-X Schwan ist ein Schwarzes Loch, und hoffen, zu entdecken und andere ähnliche Objekte.

Der Ursprung der Planeten. Obwohl die planetare System gibt es nicht nur bei Sonne, aber auch bei anderen Sternen, derzeit sind diese Planeten nicht für die Beobachtung auch in die besten Teleskope. Deshalb sind alle Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung von Planeten zu tun, auf der Grundlage der Studie ist nur ein Beispiel — Solar-System.

Die Grundlage für alle modernen Hypothesen über die Entstehung der Erde und der Planeten ist die Idee, über die Gestaltung der aus газопылевого Wolken. Die meisten Wissenschaftler neigt zum Schluss, dass die Sonne und die Planeten aus dieser Wolke geschah gleichzeitig. Die Wolke hatte Zusammensetzung, etwa ähnlich wie mit der modernen Zusammensetzung der Sonne, und Bestand auf 98% aus Wasserstoff und Helium und nur auf 2% aus den übrigen Elementen, образовавших verschiedene verbindungen und сконденсированных in Partikel.

Staubpartikel allmählich konzentrierten sich in einer Ebene, bilden einer Schicht von hoher Dichte. Diese Schicht war nicht homogen und allmählich zusammenbrach auf die einzelnen Verdickung, die miteinander kollidieren, sich und wurden. Die so entstehenden Feste Körper, die auch konfrontiert untereinander, entweder дробились, entweder wuchsen aufgrund dieser zerkleinerten Substanzen. Am Ende ist die größte Größe erreicht haben, die nur 9 Embryos, die großen Planeten. Diese Idee über die Bildung der Planeten durch die Kombination von Körpern und Partikel vorangebracht hervorragende sowjetische Wissenschaftler Akademiker Über. Yu. Schmidt. Sie hat eine echte Revolution in der planetarischen Kosmogonie, ersetzen Sie die Vorstellungen über die kondensation von Planeten aus Gas-Klumpen. Unabhängige Weise diese Idee wurde bestätigt physikalisch-chemischen Untersuchungen der Zusammensetzung und Struktur von Meteoriten, die amerikanischen Geophysiker G. Jüri.

Gas-Komponente допланетного Wolken wurde der starken Wirkung des Sonnenwindes — mächtigen Fluss der Teilchen, die испускались Sonne in der Vergangenheit noch stärker, als jetzt. Gebildet in der Nähe der Sonne Planeten wie der Erde bestehen hauptsächlich aus Silikaten und Metallen. Bei großen Entfernungen von der Sonne, dort, wo es bildeten sich Jupiter und Saturn, noch blieb ein erheblicher Masse von Gasen (Wasserstoff und Helium), die gehörten dieser Planeten. So, die Hypothese Über die. Yu. Schmidt erklärt die Trennung der Planeten auf der physischen Natur in zwei Gruppen.

Die Evolution der Galaxien. Unsere Galaxie und andere Galaxie, die sind eine große Ansammlung von Sternen und interstellaren Stoffe, so, wie alle Körper, die in Ihrer Zusammensetzung, im Laufe der Zeit Durchlaufen wesentliche änderungen.

Erstens, angesichts der oben über die Bildung und Entwicklung der Sterne, man kann behaupten, dass die Anzahl der interstellaren Stoffe schrittweise reduziert.

Zweitens, im Laufe der Existenz in Form von Sternen diese Substanz ändert sich die Chemische Zusammensetzung: die Inhalte der Wasserstoff reduziert, und dies erhöht die Inhalte Helium und eine Reihe von anderen Elementen, die sich infolge der Fusion der Prozesse. Die schwere Elemente entstehen nur unter besonderen Bedingungen — mit verheerenden Ausbrüchen von Supernova-stars. So, die nächste Generation von Sternen gebildet wird bereits von der Substanz einer anderen chemischen Zusammensetzung.

Die Beobachtung der Verteilung der Sterne mit unterschiedlicher Zusammensetzung, Sie können die Verteilung der in der Galaxie von Sternen und Sternhaufen verschiedenen Alters. Es stellt sich heraus, die ältesten Objekte in der Galaxie bilden eine sphärische System. Daher, Gaswolke, aus der sich der Galaxie, hatte Kugelform. Die Masse des Gases duckte eingewickelt und an, in der Absicht, auf die Ebene, senkrecht zur Achse der Rotation der Galaxie. Im weiteren Prozess der Bildung von Sternen kam in Rom in der Nähe dieser Ebene.

Fortsetzung сплющивания Festplatte ließ Magnetfeld, dessen Kraftlinien bestimmen die spiralförmige Struktur der Verteilung des interstellaren Wasserstoff und die sich aus ihm die Sterne im galaktischen Festplatte.

Spiral-Zweig der Galaxie auf die eine oder andere Weise im Zusammenhang mit dem Kernel. Kerne von Galaxien, Ihre zentrale Teile — nicht nur ein Bereich hoher Dichte in der Verteilung der Sterne. In den letzten Jahren erhielten viele Fakten, sprechen über die hohe Aktivität der Kerne von Galaxien. Der erste, der auf die besonderen Eigenschaften der Kerne von Galaxien lenkte die Aufmerksamkeit der Prominente sowjetische Astrophysiker Akademiker In. Und. Амбарцумян. Beobachtung, die in einem breiten Spektrum von Radiowellen bis Röntgenstrahlen, gezeigt, dass die Leistung der Strahlung Kerne von Galaxien deutlich verändert wenigen Monaten oder sogar Wochen. Berechnungen zeigen, dass es im Zusammenhang mit den Prozessen der, die in kleinem Umfang. Als Ergebnis dieser Prozesse Energie freigesetzt wird, deutlich mehr als die Tu, die freigesetzt wird, wenn der stärksten Explosionen von Sternen. Besonders stark zeigt sich die Aktivität der Kerne von Galaxien im Radio, daher sind diese Galaxie, die im Namen der радиогалактик. Gibt es andere Arten von Galaxien mit aktiven Kernen, eine von denen ist in Abb. 40.5. Gas, der geworfene aus der zentralen Verdickung vor etwa einer Million Jahren, zerbricht die Jets Wetterbedingungen 4 tausend. parsec; die Gesamtmasse des Gases in 5*106 mal größer als die Masse der Sonne. Alle Zeichen der Kern unserer Galaxie in der Vergangenheit hatte die hohe Aktivität.

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Dank радиоастрономическим Beobachtungen in 1963 G. geöffnet квазизвездные Quellen Radiostrahlung, kurz Quasare. Die volle Leistung der Strahlung Quasar erreicht 1040-1041W, dass Tausende und Zehntausende mal überlegen zusammenfassende Strahlung der Sterne die großen Galaxien, während die linearen Abmessungen des kompakten Kern Quasar, das ist die wichtigste Quelle der Strahlung, Millionen mal kleiner als der Galaxien. Für Quasare charakteristisch переменность Flut-Strahlung und der optischen und Radio. Dank des leistungsstarken радиоизлучению Quasare gefunden auf der großen Entfernungen, bis 3000 IPC. Fotos der nächsten Quasare und радионаблюдения zeigen Ihre komplexe Struktur; die Emissionen von Substanzen von der Ausdehnung, in der Zehntausende von parsec oder слабосветящиеся Nebel. Vielleicht, dass Quasare, so, wie Samsungs-Galaxie, bestehen aus Sternen und Kernel-незвездной der Natur, die eine massive Plasma-Körper, mit einer starken Magnetfeld.

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