Слайд 1
Звезды как космические объекты
Зворыкина Татьяна ФМ-112 ВлГУ
Слайд 2Что такое звезда?
Звезда – это важный элемент космической структуры, которые
представляют научный интерес не только как космические объекты Вселенной, но
и как важные звенья в развитии материи.
Слайд 3 Звезда́ -излучающий свет -излучающий свет массивный газовый
шар, удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением,
в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза.
Слайд 4Модель происхождения звезды
Звезды образуются при скоплении частичек пыли и газов
в космических туманностях. Эти частички образуют шары, которые разогреваются и
становятся звездами.
Слайд 5Туманности – это огромные облака пыли в космосе. В этих
облаках различные частицы совершают хаотичные движения. Иногда частицы притягивают друг
друга и образуются шары. Эти шары по своему размеру могут превышать Солнце в десятки и сотни раз.
Слайд 6Шары начинают нагреваться за счет огромного трения, их температура растет
и может достигать миллионов градусов. Впоследствии шар начинает выделять огромное
количество тепла и начинает светится. Так образуется новая звезда. Однажды появившись звезда живет миллионы лет, пока «топливо» внутри нее не закончится и она не потухнет навсегда.
Слайд 7Характеристики звезд
Главными характеристики звезды – считается
светимость, масса и радиус.
Слайд 8 Массу удалось измерить только у звёзд, входящих
в состав двойных систем. И они определялись по параметрам орбит
звёзд и периоду их обращения вокруг друг друга с использованием третьего обобщённого закона Кеплера. Массы звёзд составляют приблизительно от 1/20 до 100 масс Солнца.
Слайд 9Для звёзд главной последовательности имеется связь между массой звезды и
её светимостью: чем больше масса звезды, тем больше её светимость.
Так, звезда спектрального класса В имеет массу около 20 масс Солнца и её светимость почти в 100000 раз больше солнечной.
Слайд 10
В начале XХ века, ГерцшпрунгВ начале XХ века, Герцшпрунг и Рассел нанесли на диаграмму «Абсолютная
звёздная величина» — «спектральный класс» различные звёзды, и оказалось, что большая
их часть сгруппирована вдоль узкой кривой. Позже эта диаграмма (ныне носящая название Диаграмма Герцшпрунга-Рассела) оказалась ключом к пониманию и исследованиям процессов, происходящих внутри звезды.
Слайд 12 Диаграмма Герцшпрунга - Рассела (варианты транслитерации: диаграмма Герцшпрунга —
Рессела, Расселла, или просто диаграмма Г-Р или диаграмма цвет — звёздная величина, спектр — светимость) показывает
зависимость между абсолютной звездной величиной, светимостью, спектральным классом и температурой поверхности звезды. Неожиданным является тот факт, что звёзды на этой диаграмме располагаются не случайно, а образуют хорошо различимые участки.
Слайд 13Эта диаграмма была предложена примерно в 1910 году независимо Эйнаром Герцшпрунгом (Дания) и Генри
Расселом (США). Диаграмма используется для классификации звёзд и соответствует современным
представлениям о звёздной эволюции.
Диаграмма даёт возможность (хотя и не очень точно) найти абсолютную величину по спектральному классу. Особенно для спектральных классов O—F. Для поздних классов это осложняется необходимостью сделать выбор между гигантом и карликом. Однако определённые различия в интенсивности некоторых линий позволяют уверенно сделать этот выбор.
Слайд 14Около 90 % звёзд находятся на главной последовательности. Их светимость обусловлена термоядерными
реакциями превращения водорода в гелий. Выделяется также несколько ветвей проэволюционировавших звёзд — гигантов, в
которых происходит горение гелия и более тяжёлых элементов. В левой нижней части диаграммы находятся полностью проэволюционировавшие белые карлики.
Слайд 16Красный гигант
К этой группе в основном относятся звёзды
красного цвета с радиусами, в десятки раз превышающими солнечный. Например,
звезда Арктур, радиус которой превышает солнечный в 25 раз, а светимость – в 140.
Слайд 18Белый карлик
Это группа звёзд в основном белого цвета со светимостями
в сотни и тысячи раз меньше солнечной. Эти звёзды имеют
радиусы почти в сто раз меньше солнечного и по размерам сравнимы с планетами. Примером служит звёзда Сириус В – спутник Сириуса. Масса почти равна солнечной, и в размере в 2,5 раза больше, чем Земля.
Слайд 20
с помощью специальной технологии фотосъемки видно, что после взрыва на
месте звезды осталась маленькая звезда - белый карлик.
Слайд 21Солнце
Солнце – это не заурядный желтый карлик, как
раньше было принято говорить. Это звезда, около которой есть планеты,
содержащие много тяжелых элементов. Это звезда, которая образовалась после взрывов сверхновых, она богата железом и другими элементами.
Слайд 23Сверхновая звезда
Сверхно́вые звёзды — звёзды, заканчивающие свою эволюцию в катастрофическом взрывном
процессе.
Слайд 26
После вспышки сверхновой и разлета оболочки у звезд массой порядка
10-30 солнечных масс продолжающийся гравитационный коллапс приводит к образованию нейтронной
звезды. Это обычно происходит по достижении звездой размеров около 15 км в диаметре.
Слайд 27В 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.
Слайд 28Черная дыра – область в пространстве-времени,
гравитационное притяжение которой настолько велико,
что покинуть
её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света.
Черная дыра описывается всего тремя параметрами:
массой, Моментом импульса и электрическим зарядом.
Слайд 30Белые дыры
Ученые утверждают, что кроме черных, есть еще и белые
дыры. Они постоянно выбрасывают материю и энергию. И хотя белых
дыр никто не видел, то, что они существуют доказали математически с помощью суперкомпьютера, решая уравнения теории относительности Эйнштейна.
Слайд 31«Белых дыр столько же, сколько и черных. Это космические вулканы,
которые выбрасывают поглощенную черными дырами материю, порождая новые Вселенные» (
Блейк Темпл)
При этом в точке разрыва между двумя Вселенными может существовать своего рода туннель: черная дыра со стороны нашей Вселенной и белая со стороны другой.
Слайд 33Стивен Хокинг (1942 г.)
С. Хокинг открыл возможность очень
медленного самопроизвольного
квантового «испарения» черных
91 дыр. В 1974 г. он доказал, что
черные дыры (не только
вращающиеся, но любые) могут испускать вещество и
излучение, однако заметно это будет лишь в том случае, если
масса самой дыры относительно невелика. Мощное
гравитационное поле вблизи черной дыры должно рождать пары
частица-античастица. Одна из частиц каждой пары поглощается
дырой, а вторая испускается наружу. Идея об «испарении»
черных дыр полностью противоречит классическому
представлению о них как о телах, не способных излучать.
Слайд 34Стивен Хокинг отождествил белые и черные дыры. «..Разные авторы пытались
привлечь белые дыры для объяснения квазаров и других необычных астрономических
явлений...
...белая дыра возникает в начале времени (т.е. при "Большом Взрыве") и остаётся в практически неизменном состоянии в течение неопределённого долгого времени. Затем она исчезает, разлетаясь со взрывом в облако обычной материи, а именно абсолютный горизонт частиц, за который ни одна частица не может залететь, но из-за которого в принципе могут вылетать частицы...»