Лабораторная работа: изучаем судьбы звезд

Добро пожаловать в космическую лабораторию сайта hubblesite.org! "Живая Вселенная" продолжает публиковать адаптированные материалы - мультимедиа, анимации и интерактивные ролики - с переднего края науки.

Сегодня у нас

Лабораторная работа: Изучаем судьбы звезд.

Пояснительная записка:

Звезды светят потому, что в их центре настолько высокая температура, что ядра атомов водорода сливаются воедино, высвобождая при этом колоссальную энергию. Звезды живут миллионы или даже миллиарды лет, в течение которых гравитация, стремящаяся сжать звезду, борется с давлением, производимым ее ядром во время ядерного синтеза. Жизнь звезды заканчивается, когда вырабатывается все ядерное топливо. Сначала звезда разбухает, увеличивает свою яркость и охлаждается, становясь красным гигантом. Затем она сжимается в компактный шар - останки - значительно меньше, но в то же время такой же тяжелый, как и Солнце.

Звезды массой менее восьми солнечных умирают сравнительно мирно. Внешние слои сбрасываются и превращаются в солнечный ветер, делая звезду планетарной туманностью. Оставшееся ядро размером с Землю называется белым карликом. Более тяжелые звезды умирают в зрелищных взрывах сверхновых. Если звезда не слишком тяжелая, она превращается в нейтронную - это плотный шар нейтрально заряженных элементарных частиц, втиснутых в пространство менее 10 миль в поперечнике. У самых тяжелых звезд (более 25 солнечных масс) нет иного выбора, кроме как подчиниться гравитации и сколлапсировать в черную дыру.

Примеры жизни и смерти звезд мы видим всюду вокруг нас во Вселенной. Так, наше Солнце - средняя звезда среднего размера. Звезда Бетельгейзе - хорошо известный красный гигант. Планетарные туманности и останки сверхновых выглядят очень красиво даже в малый телескоп. Хорошие примеры - NGC 7027 и Крабовидная туманность соответственно. Альбирео - пример двойной системы, где две звезды кружатся по своим орбитам друг вокруг друга. Больше половины звезд - это на самом деле двойные системы. Если одна из них превращается в черную дыру, иногда такая пара становится сильным рентгеновским источником. В нашем Млечном Пути одним из примеров таких источников является источник Лебедь X-1.

Ход работы:

Чтобы начать работу, нажмите на кнопку Begin Experiment. На шкале масс передвигаем мышкой ползунок, чтобы выбрать массу звезды (в массах Солнца), нажимаем кнопку Show stellar fate внизу ролика и наблюдаем результат. Чтобы начать новый эксперимент, нажимаем кнопку Start Over внизу ролика.

Выводы:

Оказывается, любая звезда, вне зависимости от массы, становится сначала красным гигантом. Дальнейшая судьба очень сильно зависит от массы. Существует всего три варианта - белый карлик (маленькая плотная звезда), нейтронная звезда (по сути - огромное - несколько миль в диаметре - ядро атома, состоящее из плотно упакованных нейтронов) и черная дыра.

Примечание: для успешной демонстрации необходимо, чтобы у вас был установлен Adobe Flash Player.