Происхождение и эволюция звезд

 Давление излучения на пыль  и молекулы, образующиеся в холодных  протяженных оболочках красных  сверхгигантов, приводит к непрерывной  потере вещества. Непрерывная потеря массы может дополняться потерями, обусловленными неустойчивостью слоевого горения или пульсациями, что может привести к выбросу одной или нескольких оболочек. Когда количество вещества над углеродно-кислородным ядром становится меньшим некоторого предела, оболочка для поддержания температуры в слоях горения вынуждена сжиматься до тех пор, пока сжатие способно поддерживать горение; звезда на Г.-Р.д. смещается почти горизонтально влево. На этом этапе неустойчивость слоев горения также может приводить к расширению оболочки и потере вещества. Пока звезда достаточно горяча, она наблюдается как ядро планетарной туманности с одной или несколькими оболочками. Когда слоевые источники смещаются к поверхности звезды настолько, что температура в них становится ниже необходимой для ядерного горения, звезда охлаждается, превращаясь в белый карлик, излучающий за счет расхода тепловой энергии ионного компонента его вещества. Характерное время охлаждения белых карликов ~ 109 лет. Нижняя граница масс одиночных звезд, превращающихся в белые карлики, неясна. Как и в гелиевых ядрах звезд, из-за нейтринных потерь энергии происходит "конвергенция" условий в центре и к моменту загорания углерода в C,O-ядре . Загорание при таких условиях, скорее всего, имеет характер взрыва и приводит к полному разрушению звезды.

 

2.4. Конечные стадии  эволюции

 

 У звезд могут, в принципе, в центральной области последовательно  выгореть кислород, неон, магний, сера, кремний и образоваться ядро, состоящее из элементов группы железа - от Sc до Ni. Звезда приобретает структуру, подобную "луковице": "железное" ядро окружено многочисленными слоями из продуктов ядерного горения на предыдущих стадиях. После образования "железного" ядра, а в некоторых случаях и раньше, происходит гравитационный коллапс - потеря звездой гидродинамической устойчивости, когда показатель адиабаты становится меньше 4/3, т.к. при этом увеличение давления, обусловленное ростом плотности, не способно остановить сжатие. В последнем случае в ходе коллапса происходит детонация кислорода, которая приводит к полному разлету вещества звезды. В результате коллапса достигаются плотности, при которых энергетически выгодна нейтронизация вещества. Для вырожденного газа нейтронов и его давление может противостоять тяготению. В этом случае образуется нейтронная звезда. При коллапс неограничен и звезда превращается в черную дыру. При остановке коллапса у границы нейтронной звезды возникает ударная волна, которая, распространяясь наружу, вызывает сброс оболочки.

 Целый комплекс процессов, сопровождающих термоядерные взрывы в ядрах и гравитационный коллапс, еще не до конца ясен и требует дальнейшего изучения. Это - кинетика ядерных реакций и догорание остатков ядерного топлива, которое в принципе может остановить коллапс, перенос энергии, нейтринные процессы, роль магнитных процессов и вращения, механизмы передачи энергии от ядра к оболочке. Тем не менее, можно утверждать, что явления, сопровождающие взрывное горение 12C и гравитационный коллапс массивных звезд, при которых выделяется энергия ~ 1051 эрг в виде излучения и кинетической энергии сброшенной оболочки и ~ (1053-1054) эрг в виде нейтрино и антинейтрино, удовлетворительно объясняют наблюдаемые вспышки сверхновых II типа. Продукты взрыва - молодые нейтронные звезды, излучающие за счет кинетической энергии вращения, в течение первых 105-106 лет своего существования наблюдаются как пульсары. Статистические оценки численности пульсаров указывают на то, что в них превращаются все звезды, это грубо согласуется с предсказаниями теории и с наблюдаемым числом сверхновых звезд.

 Причина вспышек сверхновых I типа, которые происходят в звездных  системах, где в настоящее время заканчивают эволюцию старые объекты, все еще до конца не ясна.

При взрывах сверхновых происходит синтез тяжелых элементов, которые затем выбрасываются в межзвездное пространство вместе с элементами, синтезированными в ходе предшествующей эволюции. Это определяет важнейшее космологическое значение сверхновых звезд.

 В ходе эволюции в оболочке  звезды могут возникнуть условия, при которых зона частичной двукратной ионизации гелия способна при сжатии звезды поглощать энергию (она идет на ионизацию), а при расширении - высвобождать ее, поддерживая пульсации. Границы области, в которой действует этот механизм, определяют на Г.-Р.д. полосу нестабильности (рис. 2), в которую попадают многие типы пульсирующих звезд: цефеиды, звезды типа Щита, RR Лиры и др. Аналогичным образом зона неполной ионизации водорода может, вероятно, поддерживать неустойчивость долгопериодических переменных типа Миры Кита.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 Эволюция звезд - изменение физических  характеристик, внутреннего строения  и химического состава звезд со временем.

 Современная теория эволюции  звезд способна объяснить общий  ход развития звезд и находится  в удовлетворительном качественном и количественном согласии с данными наблюдений. В дальнейшем теория должна учесть влияние вращения и магнитные поля, роль которых может быть особенно важной в процессе образования звезд и на быстрых стадиях эволюции, таких, например, как взрывы сверхновых звезд. Особую проблему представляют эволюции звезд в тесных двойных системах, где на эволюцию влияет обмен веществом между компонентами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

 

 Агекян Т.А. Звезды, галактики, Метагалктика. – 3-е изд, перераб. и доп. – М.: Наука, 1981. – 416 с.

Воронцов-Вельяминов  Б.А. Учебник Астрономия. – М.: Просвещение, 1979.

Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Теория тяготения и эволюция звезд. - М., 1971.

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. –Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Альфа-М; ИНРА-М, 2005. – 622 с.

Шкловский И. С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть., 1984 г.