В начале 20-го века физики смогли применить газовые законы и закон сохранения энергии к звездам. Сначала они поняли, что звезды не могут светить вечно. Источник их энергии еще не был найден, но что бы это ни было. век звезды и старые придется заменить новыми. рождаться новые звёзды.
От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды?
Как много мы знаем о том, как образуются звезды? звезды? И кто были первые светила, появившиеся вскоре после рождения Вселенной? Исследователи настроены оптимистично, что новый Космический телескоп Джеймса Уэбба ответит на многие вопросы, но первые снимки мир увидит только в июле. Тем не менее, есть некоторые вещи, которые мы знаем наверняка, например, как заканчивается жизнь вышеновых звезд. Их взрывы ускоряют космический цикл рождения и распад материи. Они служат фабриками по производству химических веществ, из которых состоит окружающий нас мир. Чтобы понять всю сложность звездной эволюции, ученые создают компьютерные модели, учитывающие множество различных факторовновремвсе сразу. Недавно астрономы из обсерватории Карнеги в Калифорнии пришли к интересному выводу. звезд возможно, формируется дольше, чем считалось ранее. Но почему и какие выводы из этого можно сделать? Давайте попробуем понять.
Наблюдая лучшее из истории симуляцией звезд, рождающихся в космическом облаке
Облака из звездной пыли
Считается, что для рождения звезд для этого нужны газ, пыль и гравитация. Невооруженным глазом мы видим только сияние Млечного Пути, объединенный свет миллиардов источников света. звезд в диске нашей галактики. Благодаря оптическим и радио наблюдениям мы знаем, что во Вселенной много газа, а звездная и пыль вездесуща. Эта пыль состоит из мельчайших минералов, таких как кремний, магний, железо и другие металлы, а также углерод в различных формах.
И хотя межзвездная Пыль может быть рассеяна в тонких слоях и образовывать плотные слои облака, которые задерживают тепло, излучаемое окружающей средой. звезд. Благодаря радионавигации мы знаем, что эти облака полны молекул, о которых мы не знаем, потому что они просто не существуют на Земле. Но в космосе есть много места.
Когда же звезда когда они достигают конца своего пути и взрываются, сталкиваютсяновение газопылевых облаков, и они становятся турбулентными скоплениями молекул внутри. новые звезды. Поэтому газообразные, пылевые и диффузные туманности являются настоящими экспонатами. Они появляются, когда последовательнозвездные облака находятся в непосредственной близости от горячего, горячее 26 000 Кельвинов. звезд с температурой выше 26 000 Кельвинов.нов или около того.
Ультрафиолетовый свет, излучаемый светильниками, может разрушить молекулы, заставляя ихзвездный газ светится. Глубоко внутри остатка Суперновой Крабовидная туманность (M1) лежит его бьющееся сердце: пульсар, который после могущественного звезда-прекурсор окончательно прекратил ядерный синтез и умер.
Эти кластеры медленно испаряются, а их компоненты со временем растворяются. Исследователи подозревают, что наше Солнце могло сформироваться в одном из этих скоплений. Кроме того, большая часть часть это действие происходит в больших темных помещениях облаков и остаются невидимыми до тех пор, пока звездное излучение и ветры рассеивают родительскую пыль облака.
Молекулярные облака также называют звездной база (в случае нем рождаются звезды)
Интересный факт Когда новая протозвезда сжимается под действием силы тяжести, его ядро нагревается. Со временем температура становитсяновитсдостаточно высока, чтобы запустить ядерные реакции, в которых четыре атома водорода превращаются в следующий по тяжести атом, гелий, с небольшой потерей массы (m), производя энергию (E) в соответствии со знаменитым соотношением Эйнштейна E= mc2 (c — скорость света).
Удивительно, но число звезд часто образуются примерно в одно и то же время, и их взаимная гравитация связывает их в открытое скопление с большой массой, такое как Плеяды (M45) или Улей (M44). Со временем эти скопления, возраст которых составляет более 600 миллионов летнов лет, постепенно начинают отдаляться друг от друга.
Звезды и компьютерные модели
Хотя основной процесс звездообАнкета хорошо продумана, но многие вопросы остаются без ответа. В попытке узнать больше, ученые обращаются к к компьютерным Гигантская молекула облаков (GMCS) МОДЕЛИ. И результаты показывают, что нам необходимо улучшить наше понимание формирования звезд.
Облака — также называются облаками звездными детские сады — содержат по крайней мере несколько молекул водородановном Молекулы водорода. Они по меньшей мере в 10 000 раз массивнее нашего Солнца и имеют диаметр от 15 до 650 световых лет.
Внутри таких облаков Молекулы водорода начинают группироваться вместе. И когда кластеры достигают определенной плотности, они начинают формироваться звезд. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, создали один из самых совершенных симуляций Гигантская молекула облаков.
Ничто во Вселенной не является постоянным, даже звезды
Их компьютерная Модель отслеживает 9 миллионовнов лет эволюции в звездном гигантский молекулярный питомник, гигантский молекулярный облаке, в котором рождаются звезды.
Разработанная симуляция учитывает основные естественные механизмы обратной связи, такие как как звездные ветры, магнитные поля и гравитация. Эталоном является облако, его начальная масса в 20 000 раз больше массы нашего Солнца, а диаметр составляет 65 световых лет. По мере развития моделирования, чем ярче и массивнее звезды, более чем в 10 раз превышает массу нашего Солнца.
И хотя межзвездная Пыль может быть рассеяна в тонких слоях и образовывать плотные слои облака, которые задерживают тепло, излучаемое окружающей средой. звезд. Благодаря радионавигации мы знаем, что эти облака полны молекул, о которых мы не знаем, потому что они просто не существуют на Земле. Но в космосе есть много места.
Как часто во вселенной рождается новая звезда
Только в середине 20-го века астрономы поняли, что не все звезды формируются сами по себе.новремТолько в середине 20 века астрономы поняли, что не все звезды родились в то же время, что и Млечный Путь, но что молодые звезды появляются и сегодня.
В 1960-х и 1970-х годах была выдвинута первая, еще очень грубая теория образования звезд. Позже новая технологии наблюдения — инфракрасные телескопы и миллиметровые радиотелескопы — значительно расширили наши знания о формировании звезд.рождении и образование звезд.
И изучение этой проблемы началось во времена Коперника, Галилея и Ньютона.
ОТВЕТ НЬЮТОНА НА ВОПРОС МОЛОДОГО СВЯЩЕННИКА
— НЕ МОЖЕТ ЛИ ГРАВИТАЦИЯ ОБЪЯСНИТЬ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗВЕЗД?
Из ответного письма Ньютона молодому священнику от 10 декабря 1692 года: «…Если бы эта материя была равномерно распределена в бесконечном пространстве, она никогда не смогла бы объединиться в единую массу, но часть Она будет конденсироваться здесь и там и образует бесконечное количество огромных масс, разбросанных на огромных расстояниях друг от друга в этом бесконечном пространстве. Так могли образоваться солнце и неподвижные звезды…».
С тех пор идея Ньютона почти никем не оспаривалась. Но потребовалось три столетия, чтобы великая догадка превратилась в надежную теорию, основанную на наблюдениях.
ОТКРЫТИЕ МЕЖЗВЁЗДНОГО ВЕЩЕСТВА
Что Ньютон имел в виду под распределением материи в пространстве?
Фактически, межзвездная материя была обнаружена вскоре после изобретения телескопа. Газ облака выглядят как туманные пятна на небе. Н. Пейреск впервые сообщил о Большой туманности Ориона в 1612 году. По мере того как телескопы становились все лучше и лучше, открывалось все больше туманностей. В каталоге Шарля Мессье (1783) описано 103 из них, а Уильям Гершель (1818) перечислил до 2500 «незвездных» объектов. Наконец, в «Новом общем каталоге туманностей и скоплений» Джона Дрейера (1888) перечислено 7 840 незвездных объектов.
В течение трех столетий туманности, особенно спиральные, считались относительно узкими структурами, связанными с формированием звезд и планет. Гершель, например, был абсолютно уверен, что он не только видел множество облаков Но он даже может увидеть своими глазами, как эта материя постепенно меняет форму под действием гравитации и конденсируется в звезды.
Как выяснилось позже, некоторые туманности действительно взаимосвязаны между собой с рождением звезды. Но в большинстве случаев яркие туманности оказывались не газовыми облаками, но очень далекие звездные системы. Так что оптимизм астрономов оказался преждевременным, а путь к тайне рождения Тайна звезд была еще очень далека.
В ИГРУ ВСТУПАЮТ ФИЗИКИ
В начале 20-го века физики смогли применить газовые законы и закон сохранения энергии к звездам. Сначала они поняли, что звезды не могут светить вечно. Источник их энергии еще не был найден, но что бы это ни было. век звезды и старые придется заменить новыми. рождаться новые звёзды.
С другой стороны, эти яркие и жаркие облака межзвездный газ, который астрономы могли обнаружить с помощью своих телескопов, очевидно, не устраивал физиков как предполагаемая материя будущих звезд. В конце концов, горячий газ имеет тенденцию расширяться под действием внутреннего давления. И физики не были убеждены, что гравитация может превышать давление газа.
