Звезды - наиболее распространенные объекты во Вселенной. Более 98% массы наблюдаемого космического вещества сосредоточено в них. Эволюция звезд - важный момент в процессе эволюции Вселенной.
Фаза звездообразования - современный этап эволюции Вселенной. Согласно теории Большого Взрыва, первые звезды начали образовываться спустя 100 млн. лет с момента возникновения Вселенной. Вначале сформировались крупные газовые уплотнения, названные «первичными блинами», которые эволюционировали в протогалактики, а затем – в современные галактики.
Звезды образуются в результате гравитационной конденсации разреженных водородно-гелиевых газовых облаков в протогалактиках. Фрагментация протогалактических облаков, согласно современной теории, может происходить, если их размеры превышают критический уровень в 150 тыс. световых лет. Это так называемый критический радиус протогалактики. Протогалактическое облако распадется на сгустки вещества, имеющие звездные массы, скорее всего, формировались массивные уплотнения, которые затем распадались на все более мелкие фрагменты, пока не возникли сгустки звездных масс. Это так называемая теория каскадной фрагментации, выдвинутая в 1953 году Ф.Хойлом и М Рисом. Фрагментация заканчивается, когда фрагмент становится непрозрачным. В нем потери энергии компенсируется энергией, образующейся вследствие уплотнения и разогрева вещества, находящегося внутри фрагментов. На последнем этапе, сжатие фрагмента происходит уже без последующего дробления. Образуется протозвезда. Протозвезды имеют массу от 0,1 массы до десятков масс Солнца.
Малые и крупные звезды начинают существование как сжимающиеся, но не дробящиеся далее сгущения, температура которых постепенно возрастает из-за того, что вещество внутри них уплотняется. Центральная область становится со временем все более плотной, более горячей. Затем в них начинают идти ядерные реакции. Эти реакции приводят к синтезу ядер гелия и выделению при этом огромных количеств энергии.
Пример такой реакции :
р+ + n° → Д+ + n° → Т+ + р+ → Не4++
Выделившаяся при этом энергия повышает давление в центре протозвезды настолько, что оно уравновешивает гравитацию. Сжатие прекращается, и протозвезда превращается в звезду. Эта фаза звездообразования занимает от нескольких миллионов лет для массивных звезд, до сотен миллионов лет для звезд, менее массивных, чем Солнце. В результате этого процесса в дозвездном облаке формируются звезды первого поколения.
Недавно исследователям удалось обнаружить звезду, возраст которой составляет около 12 млрд. лет, что всего на миллиард лет меньше расчетного возраста Вселенной. При этом химический состав звезды чрезвычайно близок по составу к веществу, образовавшемуся в результате Большого взрыва, породившего Вселенную.
Звезда практически не содержит тяжелых ядер - так астрономы обычно называют все элементы тяжелее водорода и гелия. Согласно теории Большого взрыва, первичная материя Вселенной практически полностью состояла из водорода, гелия и небольшой примеси лития, а более тяжелые элементы образовались вследствие термоядерных реакций в протозвездах.
Звезды первого поколения, имевшие массу от 10 до 50 солнечных, очень быстро эволюционировали. Все термоядерные процессы в них идут более интенсивно, чем в легких звездах. После сгорания водорода путем превращения его в гелий, начался процесс формирования в них тяжелых элементов, вплоть до железа. Затем они взрывались, выбрасывая в окружающую среду образовавшиеся в ней как в процессе эволюции, так и в ходе взрыва тяжелые элементы. Звезды создали весь спектр химических элементов, представленный в таблице Менделеева.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему