Рождение звезды - Курсовая работа

Звезды… Они восходили над динозаврами, над Великим Оледенением, над строящимися египетскими пирамидами. Одни и те же звезды указывали путь финикийским мореплавателям и каравеллам Колумба, созерцали с высоты Столетнюю войну и взрыв ядерной бомбы в Хиросиме. Одним людям виделись в них глаза богов и сами боги, другими - серебряные гвозди, вбитые в хрустальный купол небес, третьим - отверстия, через которые струится небесный свет. Постоянство и непознаваемость звезд наши предки считали непременными условиями существования мира. Согласно Библии, внезапно вспыхнувшая звезда возвестила миру о рождении Иисуса Христа, а другая звезда - Полынь - будет знаком конца света.Лишь в середине ХХ в. астрономы поняли, что не все звезды родились одновременно в далекую эпоху формирования Галактики, что и в наше время появляются молодые звезды. В 60 - 70-е гг. была создана самая первая, еще очень грубая теория образования звезд. Ньютон стал размышлять на эту тему и в ответном послании молодому священнику от 10 декабря 1692 г. изложил свой взгляд на возможность гравитационного скучивания космического вещества: «…Если бы это вещество было равномерно распределению по бесконечному пространству, оно никогда не могло бы объединиться в одну массу, но часть его сгущалась бы тут, а другая там, образуя бесконечное число огромных масс, разбросанных друг то друга по всему этому бесконечному пространству. Гершель, например, был абсолютно уверен, что он не только нашел множество облаков дозвездного вещества, но даже собственными глазами видит, как это вещество под действием тяготения постепенно изменяет свою форму и конденсируется в звезды. Впервые в истории человечества люди наблюдали рождение звезд, буквально на глазах этот беспрецедентный случай показал астрономам, что звезды могут рождаться за короткий интервал времени, и казавшиеся ранее странными рассуждения о том, что звезды обычно возникают в группах, или звездных скоплениях, оказались справедливыми.Но находящаяся в наружном слое пыль поглощает излучение, и глубже, в темных недрах облака, газ почти полностью состоит из молекул. Когда плотность облака (или отдельной его части) становится настолько большой, что гравитация преодолевает газовое давление, облако начинает неудержимо коллапсировать. Небольшие неоднородности плотности в процессе коллапса усиливаются, и в итоге облако фрагментирует, т.е. распадается на части, каждая из которых продолжает самостоятельное сжатие. Но пока облако прозрачно для излучения, оно легко остывает и сжатие не прекращается. Коллапс плотной части облака в звезду, а чаще - в группу звезд продолжается несколько миллионов лет (сравнительно быстро по космическим масштабам).Но если рассматривать звезды как природные объекты, естественный путь к их познанию лежит через измерения и сопоставление свойств.Прежде всего надо понять, что звезды, за редчайшим исключением, наблюдаются как "точечные" источники излучения. Даже в самые большие телескопы нельзя увидеть звезды в виде "реальных" дисков. Подчеркиваю слово "реальных", так как благодаря чисто инструментальным эффектам, а главным образом неспокойностью атмосферы, в фокальной плоскости телескопов получается "ложное" изображение звезды в виде диска. Итак, звезда даже в самый большой телескоп не может быть, как говорят астрономы, "разрешена". Для сравнительно близких звезд, удаленных на расстояние, не превышающие нескольких десятков парсек, расстояние определяется известным еще с начала прошлого столетия тригонометрическим методом, заключающимся в измерении ничтожно малых угловых смещений звезд при их наблюдении с разных точек земной орбиты, то есть в разное время года.Исключительно богатую информацию дает изучение спектров звезд. Уже давно спектры подавляющего большинства звезд разделены на классы. Существующая система классификации звездных спектров настолько точна, что позволяет определить спектр с точностью до одной десятой класса. Например, часть последовательности звездных спектров между классами B и А обозначается как В0, В1 . Горячие звезды спектральных классов О и В имеют голубой цвет; звезды, сходные с нашим Солнцем (спектральный класс которого G2), представляются желтыми, звезды же спектральных классов К и М - красные.Знание спектрального класса или цвета звезды сразу же дает температуру ее поверхности. Так как звезды излучают приблизительно как абсолютно черные тела соответствующей температуры, то мощность, излученная единицей их поверхности, определяется из закона Стефана - Больцмана: РВ=ST4 , где s =5,6?10-5 - постоянная Стефана. Нам остается определить еще одну, едва ли не самую важную характеристику звезды - ее массу. Последние легче всего определить, если звезды образуют двойную систему, для которой большая полуось орбиты а и период обращения Р известны. К сожалению, только для сравнительно небольшого количества двойных систем можно таким образом определить массу каждой из звезд.Итак, современная астрономия располагает методами определения основных зв

Содержание

Введение 2

1.Рождение звезд 3

1.1.Эволюция взглядов о рождении звезд 3

1.2.Из чего образуются звезды? 6

1.3.Жизнь черного облака 8

1.4.Облако становится звездой 9

2.Основные звездные характеристики 10

2.1.Светимость и расстояние до звезд 10

2.2.Спектры звезд и их химический состав 11

2.3.Температура и масса звезд 12

2.4.Связь основных звездных величин 13

2.5.Молодые звездные коллективы 13

3.Как устроена звезда и как она живет 15

4.Взрывающиеся звезды 18

4.1.Новые звезды 20

4.2.Сверхновые звезды 22

5.Конец жизненного пути звезды 25

5.1.Белые карлики, или будущее Солнца 25

5.2.Нейтронные звезды 27

5.3.Черные дыры 28

Заключение 29

Литература 31

Звезды… Они восходили над динозаврами, над Великим Оледенением, над строящимися египетскими пирамидами. Одни и те же звезды указывали путь финикийским мореплавателям и каравеллам Колумба, созерцали с высоты Столетнюю войну и взрыв ядерной бомбы в Хиросиме. Одним людям виделись в них глаза богов и сами боги, другими - серебряные гвозди, вбитые в хрустальный купол небес, третьим - отверстия, через которые струится небесный свет.

Постоянство и непознаваемость звезд наши предки считали непременными условиями существования мира. Древние египтяне полагали, что, когда люди разгадают природу звезд, наступит конец света. Другие народы верили, что жизнь на Земле прекратится, как только созвездие Гончих Псов догонит Большую Медведицу. Наверное, для них очень важно было сознавать, что в этом неверном и изменчивом мире остается что-то неподвластное времени.

Не удивительно, что любые изменения в мире звезд издавна считались предвестниками значительных событий. Согласно Библии, внезапно вспыхнувшая звезда возвестила миру о рождении Иисуса Христа, а другая звезда - Полынь - будет знаком конца света.

В течение многих тысячелетий астрологи сверяли по звездам жизни отдельных людей и целых государств, хотя и предупреждали при этом, что роль звезд в предначертании судьбы велика, но не абсолютна. Звезды советуют, а не приказывают, говорили они.

Но шло время, и люди стали все чаще смотреть на звезды с другой, менее романтической точки зрения. Антуан де Сент-Экзюпери сказал об этом: «Вы проинтегрировали орбиту звезды, о жалкий род исследователей, и звезда перестала быть для вас живым светилом»[1]. Действительно, звезды стали рассматриваться как физические объекты, для описания которых вполне достаточно известных законов природы.

Астрономы не в состоянии проследит жизнь одной звезды от начала и до конца. Даже самые короткоживущие звезды существуют миллионы лет - дольше жизни не только одного человека, но и всего человечества. Однако ученые могут наблюдать много звезд, находящихся на самых разных стадиях своего развития, - только что родившиеся и умирающие. По многочисленным звездным портретам они стараются восстановить эволюционный путь каждой звезды и написать ее биографию.