Презентация по астрономии "Эволюция звезд"

Эволюция звёзд

Звёздная эволюция - это процесс, посредством которого звезда меняется с течением времени. В зависимости от массы звезды ее продолжительность жизни может варьироваться от нескольких миллионов лет для самой массивной до триллионов лет для наименее массивной, что значительно превышает текущий возраст Вселенной.

Формирование звезды - начальная стадия эволюции звёзд, при которой межзвёздное облако превращается в звезду. При этом процессе облако сжимается и фрагментируется, оказывается непрозрачным для собственного излучения и становится протозвездой. На этой стадии на протозвезду аккрецирует вещество внешних частей облака, а когда аккреция завершается, оно становится звездой до главной последовательности, излучающей за счёт собственного сжатия. Постепенно в ядре звезды начинаются термоядерные реакции, после чего формирование завершается и звезда переходит на главную последовательность.

Строение звезд предполагает очень высокую температуру в их недрах, что способствует беспрерывным термоядерным процессам (водород, который их образует, превращается в гелий). Именно эти процессы являются причиной интенсивного излучения звезд. Время, за которое они расходуют имеющийся запас водорода, определяется их массой. От этого же зависит и длительность излучения.

Когда запасы водорода истощаются, эволюция звезд подходит к этапу образования красного гиганта. Это происходит следующим образом. После прекращения выделения энергии гравитационные силы начинают сжимать ядро. При этом звезда значительно увеличивается в размерах. Светимость также возрастает, поскольку процесс термоядерных реакций продолжается, но только в тонком слое на границе ядра. Этот процесс сопровождается повышением температуры сжимающегося гелиевого ядра и превращением ядер гелия в ядра углерода. По прогнозам, наше Солнце может превратиться в красного гиганта через восемь миллиардов лет. Радиус его при этом увеличится в несколько десятков раз, а светимость вырастет в сотни раз по сравнению с нынешними показателями.

Эволюция звезд заканчивается образованием белых карликов. Это происходит с теми из них, чья масса близка к массе Солнца, т.е. не превышает 1,2 раза от нее. Гигантские звезды, как правило, быстро истощают свой запас ядерного горючего. Это сопровождается значительной потерей массы, в частности, за счет сброса внешних оболочек. В результате остается только постепенно остывающая центральная часть, в которой ядерные реакции полностью прекратились. Со временем такие звезды прекращают свое излучение и становятся невидимыми.

Иногда нормальная эволюция и строение звезд нарушается. Чаще всего это касается массивных объектов, исчерпавших все виды термоядерного горючего. Тогда они могут преобразовываться в нейтронные, сверхновые звезды или черные дыры. И чем больше ученые узнают об этих объектах, тем больше возникает новых вопросов.