Originea și evoluția galaxiilor și a stelelor.
Corpurile celești sunt în continuă mișcare și schimbare. Acum zeci de mii de ani, cerul Pământului era împodobit cu figuri ale altor constelații, cu miliarde de ani în urmă nu exista încă Pământ, Lună, planete, Soare, multe stele și galaxii. Când și cum au apărut exact, știința încearcă să afle prin studierea corpurilor cerești și a sistemelor lor. Secțiunea de astronomie care se ocupă de problemele originii și evoluției corpurilor cerești se numește cosmogonie.
Ipotezele cosmogonice științifice moderne sunt rezultatul generalizării fizice, matematice și filosofice a numeroase date observaționale. În ipotezele cosmogonice, nivelul general al dezvoltării științei naturale este în mare măsură reflectat. Dezvoltarea ulterioară a științei, care include în mod necesar observații astronomice, confirmă sau respinge aceste ipoteze. Aceste ipoteze sunt confirmate, ceea ce nu numai că poate explica faptele cunoscute din observații, ci și prezice noi descoperiri.
Stelele au apărut în timpul evoluției galaxiilor. Majoritatea astronomilor cred că acest lucru sa întâmplat ca urmare a condensării nori de materii difuze, care s-au format treptat în interiorul galaxiilor. Una dintre ipotezele inițiale ale acestei ipoteze este că, după cum arată observațiile, "tinerii" stele sunt întotdeauna strâns legate de gaz și praf. Aceste stele și materii difuze sunt concentrate în brațele spirale ale galaxiilor. Locurile celor mai intense formațiuni de stele sunt masele de materie rece interstelară, numite complexe de gaz-praf. Cel mai studiat complex de gaze-praf din galaxia noastră se află în constelația lui Orion, include nebuloasa din Orion, nori densi de praf de gaz și alte obiecte. Imaginați-vă un nor rece de praf de gaz. Forțele gravitaționale comprimau, este nevoie de o formă sferică. În timpul compresiei, densitatea și temperatura norii vor crește. Va exista o stea viitoare (protostar). Temperatura sa de suprafață este încă mică, dar deja o protostea emite în domeniul infraroșu și, prin urmare, stelele se nasc, puteți încerca să găsească printre destul de numeroase surse de radiații infraroșii. Căutarea protostarilor (și a protogalaxiilor) este acum efectuată la mai multe observatoare.
Una dintre principalele diferențe față de protostea este o stea care nu este încă în protostea apar reacții termonucleare, adică, nu este încă principala sursă de energie de stele obișnuite. Reacțiile termonucleare începe atunci când procesul de compresie protzvezdy temperatura interioară va fi de aproximativ 107 K. În acest moment faza de comprimare stea este terminată: puterea presiunii interne a gazului poate avea acum pentru a echilibra forța de gravitație părțile exterioare ale stelei.
Faza de compresie a stelelor ale căror mase sunt mult mai mari decât masa Soarelui, durează doar sute de mii de ani și stele ale căror mase sunt mai puțin solide, se micsorează de sute de milioane de ani. Cu cât este mai mare masa stelei, cu atât este mai mare temperatura de echilibru. Prin urmare, stelele masive au luminozități mari.
Stadiul de compresie este înlocuit de o etapă staționară, însoțită de o "ardere" graduală a hidrogenului. În stadiul staționar, steaua își petrece cea mai mare parte a vieții sale. În această etapă a evoluției stelele se află pe secvența principală a diagramei "spectru-luminozitate". Asemenea stele sunt cele mai multe. Timpul de ședere al stelei pe secvența principală este proporțional cu masa stelei, deoarece stocul de combustibil depinde de aceasta și invers proporțional cu luminozitatea, care determină rata de consum a combustibilului nuclear. Și întrucât luminozitatea stelei este proporțională cu a patra putere a masei sale, stelele masive ale căror mase sunt de câteva ori mai mari decât masa Soarelui evoluează mai repede. Ele sunt în stadiu staționar doar câțiva milioane de ani, iar stele precum Soarele sunt vechi de miliarde de ani.
Când tot hidrogenul din regiunea centrală a stelei se transformă în heliu, în interiorul stelei se formează un nucleu de heliu. Acum, hidrogenul va fi transformat în heliu nu în centrul stelei, ci într-un strat adiacent unui nucleu de heliu foarte fierbinte. Deși nu există surse de energie în interiorul nucleului de heliu, acesta va contracta treptat și în același timp se va încălzi și mai mult. Când temperatura din stea depășește 1,5 * 107 K, heliul începe să se transforme în carbon (cu formarea ulterioară a elementelor chimice din ce în ce mai grele). Luminozitatea și dimensiunea stelelor vor crește. Ca urmare, o stea obișnuită va deveni treptat un gigant roșu sau un supergiant. Multe stele nu devin imediat giganți staționari, ci pentru un timp pulsat, parcă trecând prin stadiul de dezvoltare a cefeizilor.
Etapa finală a vieții unei stele, ca toată evoluția ei, depinde în mod esențial de masa stelei. Straturile exterioare ale stelelor, cum ar fi Soarele nostru (dar cu mase care nu depășesc de 1,2 ori masa Soarelui), se extind treptat și în cele din urmă părăsesc complet nucleul stelei. În locul gigantului rămâne un pitic mic și fierbinte alb. Există mulți pitici albi în lumea stelelor. Aceasta înseamnă că multe stele se transformă în pitici albi, care apoi se răcesc treptat, devenind "stele dispărute".
O soartă diferită pentru stelele mai masive. Dacă masa stelei este de aproximativ două ori mai mare decât masa Soarelui, atunci astfel de stele își pierd stabilitatea în ultimele etape ale evoluției lor. În special, acestea pot exploda ca supernove, îmbogățind mediul interstelar cu elemente chimice grele (care au fost formate în interiorul stele și în timpul exploziei), și apoi să se micșoreze dramatic dimensiunea bilele cu o rază de câțiva kilometri, adică, să se transforme în stele neutronice.
În interiorul stelelor, se pot forma până la 30 de elemente chimice în timpul reacțiilor termonucleare și în timpul exploziei supernovei, elementele rămase ale sistemului periodic. Din mediul interstelar îmbogățit cu elemente grele, se formează stele ale generațiilor următoare.
Dacă masa unei stele este de două ori masa Soarelui, atunci o astfel de stea, după ce și-a pierdut echilibrul și a început să se contracteze, se transformă într-o stea neutronică sau nu poate ajunge la starea de echilibru. În procesul de comprimare nelimitată (colaps), este probabil capabil să se transforme într-o gaură neagră. Acest nume se datorează faptului că câmpul gravitațional puternic al unei stele comprimate nu emite nici o radiație (lumină, raze X etc.) dincolo de limitele sale. Prin urmare, o gaură neagră nu poate fi văzută în nici un fel de unde electromagnetice.
Dezvoltarea ulterioară a științei va arăta care dintre ideile de astăzi despre originea galaxiilor și a stelelor se va dovedi a fi corecte. Dar nu există nici o îndoială că stelele s-au născut, trăiesc, mor, și nu odată create și obiecte veșnic imuabile ale universului; stelele se nasc în grupuri, iar procesul de formare a stelelor continuă în prezent.
Idei moderne despre originea planetelor.
Problema originii planetelor este o problemă foarte complexă și departe de rezolvată, în mare măsură dependentă de dezvoltarea nu numai a astronomiei, ci și a altor științe naturale (în special științele pământului). Faptul este că, pentru moment, este posibil să investigăm doar sistemul unic planetar care înconjoară Soarele nostru. Ceea ce seamănă cu sistemele mai tinere și mai vechi, probabil existente în jurul altor stele, nu este cunoscut. Pentru a explica corect originea planetelor, este de asemenea necesar să știm cum s-au format soarele și alte stele, deoarece sistemele planetare apar în jurul stelelor ca rezultat al proceselor regulate de dezvoltare a materiei.
Cele mai importante concluzii ale cosmogoniei planetare sunt următoarele:
a) planetele s-au format ca urmare a unificării corpurilor solide (reci) și a particulelor care făceau parte din nebuloasa care înconjurau odată Soarele. Această nebuloasă este denumită adesea un nor "preplanetar" sau "protoplanetary". Se crede că soarele și norul protoplanetară formate simultan într-un singur proces, deși nu este cunoscut ca a existat o separare a nebuloasei din care lumea a apărut din „proto“.
b) formarea planetelor a avut loc sub influența diferitelor procese fizice. Consecința proceselor mecanice a fost comprimarea (aplatizarea) nebuloasei rotative, îndepărtarea ei din "protosun", ciocnirea particulelor, extinderea acestora etc. Temperatura substanței, nebuloasa și starea în care a fost localizată substanța s-au schimbat. Încetinirea rotației viitorului Soare ar putea fi datorată câmpului magnetic care leagă nebuloasa de "protosol". Interacțiunea radiației solare cu materia norului protoplanetar a dus la faptul că cele mai ușoare și numeroase particule erau departe de Soare (unde planetele uriașe sunt acum).
c) sateliții planetelor (și, prin urmare, Luna noastră) au apărut, aparent, dintr-un roi de particule care înconjoară planetele, de asemenea din substanța nebuloasei protoplanetare. Cureaua asteroizilor a apărut acolo unde atracția lui Jupiter a împiedicat formarea unei planete mari.
Ideea de bază a cosmogoniei planetare moderne este că planetele și sateliții lor s-au format din solide și particule reci.
Structura, originea și evoluția universului din punctul de vedere al științei moderne.
Universul este infinit în timp și spațiu. Fiecare particulă a universului își are începutul și sfârșitul, atât în timp, cât și în spațiu, dar întregul univers este infinit și etern, pentru că este materie veșnică în mișcare.
Universul este tot ce există. De la cele mai mici particule de praf și atomi până la grupuri uriașe de materie de lumi stelare și de sisteme stelare. Prin urmare, nu va fi o greșeală să spunem că orice știință studiază Universul, sau mai degrabă diferitele sale aspecte, într-un fel sau altul. Odată cu dezvoltarea ciberneticii în diferite domenii ale cercetării științifice, tehnicile de modelare au devenit foarte populare. Esența acestei metode este că, în loc de acest obiect real, modelul său este studiat, repetând mai mult sau mai puțin cu exactitate caracteristicile originale sau cele mai importante și esențiale. Modelul nu este neapărat o copie reală a obiectului. Construirea modelelor aproximative ale diferitelor fenomene ne ajută să înțelegem mai bine lumea din jur. De exemplu, pentru o lungă perioadă de timp, astronomii au studiat un omogen și izotrop (imaginar) al universului, în care toate fenomenele fizice au loc în același fel și toate legile rămân aceleași pentru toate segmentele de piață și în toate direcțiile. Am studiat, de asemenea, modele în care o treime a fost adăugată la aceste două condiții - invariabilitatea imaginii lumii. Aceasta înseamnă că, în orice epocă contemplăm lumea, ea ar trebui să aibă întotdeauna același aspect în general. Aceste modele în mare măsură condiționate și schematice au ajutat la evidențierea unor aspecte importante ale lumii din jurul nostru. Dar! Nu contează cât de greu a fost acest lucru sau că modelul teoretic, oricare ar fi diverse fapte pe care acesta poate lua în considerare, orice model - acest lucru nu este fenomenul în sine, ci doar o copie mai mult sau mai puțin exactă a acesteia, ca să spunem așa, imaginea lumii reale. Prin urmare, toate rezultatele obținute cu ajutorul modelelor universului trebuie verificate neapărat prin comparație cu realitatea. Nu se poate identifica fenomenul cu modelul. Este imposibilă, fără o verificare atentă, să atribuiți naturii acele proprietăți pe care modelul le posedă. Nici unul dintre modele nu poate pretinde rolul unei "impresii" exacte a universului. Acest lucru indică necesitatea unei dezvoltări aprofundate a modelelor unui univers neomogen și non-izotrop.
Starurile din univers sunt unite în sisteme gigantice Star, numite galaxii. Sistemul stelar, în care Soarele este steaua noastră obișnuită, se numește Galaxia.
Numărul de stele din galaxie este de ordinul a 1012 (trilioane). Calea Lactee - o banda de argint usoara - incadreaza intregul cer, formand partea principala a galaxiei noastre. Calea Lactee este cea mai strălucitoare din constelația de Sagetator, unde se găsesc cele mai puternice nori de stele. Cel mai puțin strălucitor este în partea opusă a cerului. Din aceasta este ușor să se concluzioneze că sistemul solar nu este în centrul galaxiei, care este văzută de noi în direcția constelației Săgetător. Galaxia noastră ocupă un spațiu asemănător unei lentile sau unei linte, când este văzut din lateral. Dimensiunile galaxiei au fost văzute din locația stelelor, care sunt vizibile la distanțe mari. Acestea sunt cefeii și giganții fierbinți. diametru Galaxy aproximativ egal cu 3000 PC (parsec (pc) - distanța la care axa semi-majoră a orbitei Pământului, perpendicular pe linia de vedere, văzută la un unghi de 1 1 parsec = 3.26 ani lumină = 206265 AU = 3 * 1013 km .), sau 100.000 de ani lumină (un an lumină - distanța parcursă de lumină în cursul anului), dar limitele exacte nu le are, deoarece densitatea stelare estompează.
Stelele din partea superioară a secvenței principale, și în special supergienții și cefeii clasici, constituie populația mai tânără. Acesta este situat mai departe de centru și formează un strat sau un disc relativ subțire. Printre stelele acestui disc se numără praful și norii de gaz. Sub-pitici și giganți formează un sistem sferic în jurul nucleului și a discului Galaxiei.
Masa Galaxy noastră este în prezent estimată în moduri diferite și este egal cu 2 * 1011 de masă Soare (masa de soare este egal cu 2 * 1030 kg.) Și 1/1000 acesta se află în interstelar de gaz și de praf. Diametrul galaxiei noastre este de 100 000 de ani lumină. Prin munca meticuloasă, astronomul Moscovei V.V. Kukarin în 1944 a găsit dovezi ale structurii spirala a galaxiei, și sa dovedit că trăim într-un spațiu între două brațe spirale, stele sărace.
În unele locuri din cer cu un telescop, iar în unele locuri chiar și cu ochiul liber se poate distinge grupul aproape de stele asociate atractie reciproca, sau roiuri stelare.
Există două tipuri de grupuri de stele: împrăștiate și sferice.
Printre grupările dispersate se numără de obicei zeci sau sute de stele de secvență principală și supergianți cu o concentrație slabă spre centru.
Grupările globulare constau de obicei în zeci sau sute de stele de secvențe principale și giganți roșii. Uneori conțin cefei de scurtă durată.
Dimensiunea clusterelor împrăștiate este mai multe parseci. Mărimea clusterelor globulare cu o concentrație puternică de stele către centru este o duzină de parseci. Există mai mult de 100 de grupări sferice și sute de clustere împrăștiate, dar în Galaxie ultimele zeci de mii.
Pe lângă stele, Galaxia include, de asemenea, materii împrăștiate, o substanță extrem de împrăștiată constând din gaz interstelar și praf. Formează nebuloase. Nebulile sunt difuze (forma clodică) și planetare. Exemplu: o nebuloasă de gaze în constelația lui Orion și o nebuloasă Nebuloasă întunecată.
Distanța față de nebuloasă din constelația lui Orion este de 500 de bucăți, diametrul părții centrale a nebuloasei este de 6 bucăți, masa fiind de aproximativ 100 de ori mai mare decât masa Soarelui.
În univers nu există nimic unic și unic în sensul că nu are un astfel de corp, un fenomen al cărui proprietăți de bază și generale nu s-ar repeta într-un alt corp, alte fenomene.
Apariția galaxiilor este extrem de diversă, iar unele dintre ele sunt foarte pitorești. Edwin Hubble (1889-1953), un astronom distins american - observator a ales cea mai simplă metodă de clasificare a galaxiilor în aparență, și, trebuie să spun că, deși mai târziu, alți cercetători proeminenți au făcut propuneri rezonabile de clasificare, sistemul original, derivat de Hubble, în Ramane inca baza de clasificare a galaxiilor.
Hubble a propus să împartă toate galaxiile în trei tipuri:
Eliptic - denotat de E (eliptic);
Cele greșite sunt etichetate (neregulate).
Elipticele galaxii sunt exterioare fără expresie. Ele arată ca niște elipse sau cercuri netede, cu o scădere treptată a luminozității circulară de la centru la periferie. Nici ele nu sunt părți suplimentare, deoarece galaxiile eliptice constau dintr-un al doilea tip de populație stelar. Acestea sunt construite de stele roșii și galbene giganți, pitici roșu și galben și un anumit număr de stele albe, nu este foarte mare înălțimea. Nu supergigante alb și albastru și giganți, grupuri care pot fi văzute ca cheaguri de luminoase, oferind sistem structural, indiferent de praf, care, în acele galaxii, în cazul în care există, creează dungi întunecate, forma de umbrire a unui sistem de stea.
Extern galaxii eliptice diferă una de cealaltă, în principal într-o singură linie - compresie mai mult sau mai puțin (NGG și 636, NGC 4406, NGC 3115, etc.).
Cu galaxii eliptice oarecum monotone, contrastul dintre galaxiile spirituale poate fi chiar și cele mai pitorești obiecte din univers. În galaxiile eliptice, aspectul vorbește despre staticitate, staționare. Dimpotrivă, galaxiile spirale sunt un exemplu de dinamică a formei. Ramurile lor frumoase, care ies din miezul central și se pare că pierd pierderi dincolo de galaxie, indică o mișcare puternic impetuoasă. Jeturi
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: