Происхождение галактик и звезд (космогония) связано с возникновением в расширяющейся Вселенной крупномасштабных неоднородностей с массой в 1013-1014солнечных, которые образовали протоскопления галактик, и они представляли собой массивные облака газа. Такие облака приобретали не сферическую форму, а становились похожими на гигантские “блины”.
В разных частях расширяющейся Метагалактики могли возникать разные “блины” по массе, плотности и температуре. Результатом их эволюции было возникновение или скоплений галактик, или одиночных галактик. Взаимодействуя между собой, “блины” могут образовывать границы наблюдаемых ячеек крупномасштабной структуры Вселенной.
Если нейтрино обладают ненулевой массой, то уже на начальных стадиях расширения Метагалактики решающее значение для последующей эволюции играло появление нейтринных неоднородностей, которые играли роль “теста” для образования “блинов”. Далее предполагается, что нейтринные “блины” образовали ячеистую структуру, которая была невидимой, поскольку невидимы сами нейтринные облака. Когда обычное вещество начало собираться в центральных областях нейтринных облаков, стала проявляться невидимая ячеистая структура Вселенной.
Каждая галактика, возникшая из распавшихся “блинов”, имела свой жизненный путь - в ней возникали шаровые звездные скопления и звезды разных поколений. Например, в нашей спиральной Галактике массивные звезды первого поколения давно завершили свой жизненный путь и, взорвавшись, обогатили межзвездную среду тяжелыми элементами. Часть из них вошла в состав звезд нового поколения.
Звезды последующих поколений формируются в молекулярных облаках, богатых молекулами водорода и других веществ, межзвездной пылью. Частицы пыли в молекулярных облаках способствуют образованию молекул от H2О и CO до многоатомных молекул органических веществ. Молекулярные облака располагаются вблизи галактической плоскости, их немало и в областях, прилегающих к ядру Галактики. Столкновения облаков, их уплотнение взрывными волнами, возникающими при вспышках Сверхновых, создают условия для активного зарождения протозвезд.
По современным представлениям, звезды образуются в результате сжатия (под действием тяготения) облаков холодного газа. Сами эти облака представляют собой части более обширных и массивных комплексов, на которые распалось протогалактическое облако. Стадия будущей звезды, или протозвезды, длится у звезд с массами, близкими к солнечной, несколько миллионов лет. Формирующиеся звезды окружены газопылевыми оболочками, которые не пропускают оптическое излучение от разогревшихся в ходе сжатия центральных областей протозвезды.
“Включение” термоядерного реактора (слияние ядер водорода в ядра гелия) означает, что стадия протозвезды закончилась и началась стадия настоящей звезды. Масса ядра атома гелия меньше суммы масс двух ядер атомов водорода (дейтерия). Эта «недостающая» масса превращается в излучение. Солнце каждую секунду превращает в излучение более 4 млн тонн вещества.
Смена режима работы термоядерного топлива (звезда становится гелиевой, начинается образование ядер углерода, кислорода и др. элементов) преображает звезду. Она разбухает, проходит стадию красного гиганта, теряет свою оболочку, ядро обнажается, и звезда постепенно превращается в белый карлик. В ходе дальнейшей эволюции звезды образуются магний, фосфор, сера и другие элементы вплоть элементов железной группы (Fe, Ni, Co). И наконец звезда становится остывшим черным карликом.
Более массивные звезды взрываются, оставляя после себя нейтронные звезды или “черные дыры”. Взрывы звезд, вспышки «новых» и «сверхновых» звезд приводят к образованию элементов более тяжелых чем железо. В результате возникают планетарные туманности, обогащенные тяжелыми элементами.
Если масса звезды не превышает 1,2 массы Солнца, то звезда превращается в белый карлик размером с Землю. В этом случае сжатие останавливается давлением электронов. Если масса звезды больше, но не превосходит трех масс Солнца, то сжатие будет продолжаться и завершится соединением электронов с протонами, так что звезда становится нейтронной с радиусом около 10 км. При этом электронный захват происходит по схеме: p + e- ® n + ne. Нейтронная звезда располагается в центре Крабовидной туманности. Гравитационное сжатие звезды с массой более трех Солнечных приводит к превращению ее в черную дыру с радиусом примерно 3 км. В ядрах галактик располагаются сверхмассивные черные дыры.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему