Hva består stjernene i himmelen av? Typer av stjerner, deres egenskaper

Med det blotte øye i himmelen på en måneløs natt og langt borte fra byen kan du se et stort antall stjerner. Ved hjelp av teleskopet kan du observere enda flere lysarmaturer. Profesjonelt utstyr lar deg bestemme farge og størrelse, samt lysstyrke. Spørsmålet "hva består stjernene av?" Lenge i astronomiets historie forblir en av de mest kontroversielle. Det ble imidlertid løst. I dag vet forskere hva solen og andre stjerner består av, og hvordan denne parameteren endrer seg i utviklingen av kosmiske kropper.

metode

Astronomene lærte å bestemme sammensetningen av lysarmaturer bare i midten av XIX-tallet. Det var da en spektralanalyse dukket opp i romforskernes arsenal. Metoden er basert på egenskapene til atomer av forskjellige elementer for å avgi og absorbere lys ved strengt definerte resonansfrekvenser. Følgelig viser spekteret mørke og lyse bånd som ligger på bakken, karakteristisk for et gitt stoff.

Ulike kilder til lys kan skille seg fra mønsteret av absorpsjon og strålingslinjer. Spektralanalyse brukes med hell til å bestemme sammensetningen av stjerner. Hans datahjelp forskere forstår mange prosesser som foregår i armaturene og er utilgjengelige for direkte observasjon.

Hva består stjernen i himmelen av?

Solen og andre lysarmaturer er store varme gassballer. Stjernene består hovedsakelig av hydrogen og helium (henholdsvis 73 og 25%). Om lag 2% av stoffet faller på tyngre elementer: karbon, oksygen, metaller og så videre. Generelt består dagens kjente planeter og stjerner av det samme materialet som hele universet, men forskjellene i konsentrasjonen av individuelle stoffer, gjenstandsmassen og interne prosesser gir opphav til mangfoldet av eksisterende kosmiske kropper.

Ved lys er hovedkriteriene for forskjellene mellom deres typer massen og de aller 2% av elementene, som er tyngre enn helium. Den relative konsentrasjonen av sistnevnte kalles metallicitet i astronomi. Størrelsen på denne parameteren bidrar til å bestemme stjernens alder og fremtid.

Intern struktur

"Fylling" av stjerner sprer seg ikke rundt galaksen på grunn av gravitasjonskompresjonens krefter. De bidrar også til fordelingen av elementer i lysarmaturens indre struktur på en bestemt måte. I sentrum, til kjernen, rusher alle metaller (i astronomi blir ethvert element tyngre enn helium kalt). Stjernen er dannet av en støv- og gasssky. Hvis bare helium og hydrogen er tilstede i det, danner den første kjernen, og den andre - skallet. I det øyeblikket massen når kritisk nivå, begynner en termonukleær reaksjon og stjernen lyser.

Tre generasjoner av stjerner

Kjernen, som utelukkende består av helium, hadde førstegenerasjonens lysarmaturer (også kalt stjernene i populasjon III). De ble dannet litt etter Big Bang og ble preget av imponerende dimensjoner som er sammenlignbare med parametrene til moderne galakser. I synteseprosessen ble andre elementer (metaller) gradvis dannet i deres tarmene fra helium. Slike stjerner endte livet ved å eksplodere inn i en supernova. Elementer som ble syntetisert i dem, ble et byggemateriale for følgende lysarmaturer. For andre generasjons stjerner (populasjon II) er lav metallicitet karakteristisk. Den yngste av lysarmaturene som er kjent i dag tilhører den tredje generasjonen. I deres tall inkluderer solen. Egenheten ved slike armaturer er en høyere metallicitetsindeks i sammenligning med forgjengerne. Yngre stjerner ble ikke oppdaget av forskere, men det kan trygt hevdes at de vil bli preget av en enda større størrelse på denne parameteren.

Den definerende parameteren

Hva stjernene er laget av, påvirker lengden på deres liv. Metaller som faller ned til kjernen, påvirker termonuklear reaksjonen. Jo flere av dem, jo tidligere stjernen lyser og jo mindre er kjerneens størrelse på det. En konsekvens av sistnevnte faktum er den lavere mengden energi som utstråles av en slik lysstyrke per tidsenhet. Som et resultat lever slike stjerner mye lenger. Deres drivstofflager er nok for mange milliarder år. For eksempel, ifølge forskere, er solen nå midt i livssyklusen. Det eksisterer allerede om lag 5 milliarder år, og det samme er fremdeles.

Solen, ifølge teorien, ble dannet fra en gassstøvsky mettet med metaller. Det refererer til stjernene i den tredje generasjonen eller, som de også kalles, befolkningen I. Metaller i kjernen, i tillegg til langsommere forbrenning av drivstoff, gir en jevn varmeutslipp, noe som var en av betingelsene for livets fødsel på vår planet.

Evolusjon av stjerner

Sammensetningen av stjernene er ustabil. La oss se hvilke stjerner som består av på forskjellige stadier av evolusjonen deres. Men først, la oss huske hvilke stadier lysstyrken går fra øyeblikket til utseendet til ferdigstillelse av livssyklusen.

I begynnelsen av evolusjonen ligger stjernene på hovedsekvensen av Hertzsprung-Russell-diagrammet. På dette tidspunktet er hovedbrennstoffet i kjernen hydrogen, hvorav fire atomer danner et heliumatom. Stjernen tilbringer mesteparten av sitt liv i denne tilstanden. Den neste fasen av evolusjonen er den røde giganten. Dens dimensjoner er mye større enn originalen, og overflatetemperaturen er tvert imot lavere. Stjerner som solen avslutter livet deres i neste fase - de blir hvite dverger. Mer massive lysarmaturer blir til nøytronstjerner eller svarte hull.

Den første fasen av evolusjonen

Termonukleære prosesser i tarmene forårsaker stjernens overgang fra ett trinn til et annet. Forbrenning av hydrogen fører til en økning i mengden av helium og dermed størrelsen av kjernen og reaksjonsområdet. Som et resultat øker stjernens temperatur. Hydrogen begynner å reagere i reaksjonen, tidligere ikke involvert i den. Det er et brudd på balansen mellom skallet og kjernen. Som en konsekvens begynner den første å utvide, og den andre - å begrense. Samtidig stiger temperaturen sterkt, noe som fremkaller forbrenningen av helium. Fra det dannes tyngre elementer: karbon og oksygen. Stjernen kommer ned fra hovedsekvensen og blir til en rød gigant.

Den neste delen av syklusen

Den røde giganten er et objekt med et tungt oppblåst skall. Når solen når dette stadiet, vil det okkupere hele rommet opp til jordens bane. Selvfølgelig kan vi ikke snakke om livet på vår planet under slike forhold. I dypet av den røde giganten syntetiseres karbon og oksygen. Samtidig mister luminary masse masse på grunn av stjernens vind og konstant pulsering.

Ytterligere hendelser er forskjellige for objekter av middels og stor masse. Pulseringer av stjernene av den første typen fører til det faktum at deres ytre skall er dumpet og danner en planetarisk nebula. Drivstoffet slutter i kjernen, det avkjøles og blir til en hvit dverg.

Utvikling av supermassive lys

Hydrogen, helium, karbon og oksygen er ikke alle som utgjør stjerner med store masser i siste stadium av utviklingen. På scenen av den røde giganten komprimeres kjernene til slike armaturer med enorm kraft. Under forholdene med stadig økende temperatur begynner brenning av karbon, og deretter av sine produkter. Oksygen, silisium og jern blir etter hvert dannet. Videre fortsetter syntese av elementer ikke lenger, siden dannelsen av tyngre kjerner fra jernet med frigjøring av energi er umulig. Når kjernemassen når en viss verdi, kollapser den. En supernova lyser opp i himmelen. Den videre skjebnen til gjenstanden avhenger igjen av sin masse. På stjernens sted kan en nøytronstjerne eller et svart hull dannes.

Etter eksplosjonen av supernovaen, sprer de syntetiserte elementene i det omkringliggende rommet. Av disse er det ganske mulig, etter en stund vil nye stjerner dannes.

eksempler

En spesiell følelse oppstår når det viser seg ikke bare å gjenkjenne de kjente lysarmaturene i himmelen, men også å huske hvilken klasse de tilhører, hva de består av. La oss se hvilke stjerner Big Dipper består av. Asterismen av gelen inneholder syv lysarmaturer. De lyseste av dem er Aliot og Dubha. Den andre stjernen er et system med tre komponenter. I en av dem begynte brenningen av helium. De to andre, som Aliot, ligger på hovedsekvensen. Den samme delen av Hertzsprung-Russell-diagrammet inkluderer Fekda og Benetasch, som også lager bøtte.

Den lyseste stjernen av nattehimmelen, Sirius, består av to komponenter. En av dem refererer til hovedsekvensen, den andre - en hvit dverg. På grenen av de røde gigantene ligger Pollux (Alpha Gemini) og Arcturus (Alpha Volopas).

Hvilken type lys består hver galakse av? Hvor mange stjerner er universet dannet? Det er ganske vanskelig å svare nøyaktig på disse spørsmålene. Flere hundre milliarder luminarier er konsentrert i Melkveien alene. Mange av dem har allerede rammet teleskoplinsene, og nye er ofte funnet. Det faktum at gassene er sammensatt av stjerner, er også generelt kjent for oss, men nye lysarmaturer samsvarer ofte ikke med den etablerte ideen. Kosmos har mange hemmeligheter og mange gjenstander og deres egenskaper venter på sine oppdagere.