Gwiazdy, podobnie jak ludzie, mogą być nowonarodzone, młode, stare. W każdej chwili niektóre gwiazdy umierają, a inne powstają. Zwykle najmłodsze z nich są podobne do Słońca. Są na etapie formowania się i faktycznie reprezentują protogwiazdy. Astronomowie nazywają je gwiazdami T-Taurus, po ich prototypie. Ze względu na swoje właściwości - na przykład jasność - protogwiazdy są zmienne, ponieważ ich istnienie nie weszło jeszcze w stabilną fazę. Wokół wielu z nich jest duża ilość materii. Potężne prądy wiatrowe emanują z gwiazd typu T.
Protogwiazdy: początek cyklu życia
Jeśli materia spadnie na powierzchnię protogwiazdy, szybko się wypali i zamieni się w ciepło. W rezultacie temperatura protogwiazd stale rośnie. Kiedy wznosi się tak bardzo, że w centrum gwiazdy dochodzi do reakcji jądrowych, protogwiazda zyskuje status zwykłej. Wraz z początkiem reakcji jądrowych gwiazda ma stałe źródło energii, które przez długi czas wspiera jej żywotną aktywność. Jak długi będzie cykl życia gwiazdy we wszechświecie, zależy od jej początkowego rozmiaru. JednakżeUważa się, że gwiazdy o średnicy Słońca mają wystarczająco dużo energii, aby wygodnie istnieć przez około 10 miliardów lat. Mimo to zdarza się również, że jeszcze bardziej masywne gwiazdy żyją zaledwie kilka milionów lat. Wynika to z faktu, że znacznie szybciej spalają swoje paliwo.
Gwiazdki o regularnych rozmiarach
Każda z gwiazd to wiązka gorącego gazu. W ich głębi nieustannie trwa proces wytwarzania energii jądrowej. Jednak nie wszystkie gwiazdy są jak Słońce. Jedną z głównych różnic jest kolor. Gwiazdy są nie tylko żółte, ale także niebieskawe, czerwonawe.
Jasność i jasność
Różnią się one również takimi cechami jak blask i jasność. To, jak jasna będzie gwiazda obserwowana z powierzchni Ziemi, zależy nie tylko od jej jasności, ale także od odległości od naszej planety. Biorąc pod uwagę odległość od Ziemi, gwiazdy mogą mieć zupełnie inną jasność. Liczba ta waha się od jednej dziesięciotysięcznej jasności Słońca do jasności porównywalnej z ponad milionem Słońc.
Większość gwiazd znajduje się na dolnym końcu tego widma, ponieważ jest przyćmiona. Pod wieloma względami Słońce jest przeciętną, typową gwiazdą. Jednak w porównaniu do innych ma znacznie większą jasność. Wiele słabych gwiazd można zaobserwować nawet gołym okiem. Powodem, dla którego gwiazdy różnią się jasnością, jest ich masa. Kolor, połysk i zmiana jasności w czasie zależy od ilościsubstancje.
Próby wyjaśnienia cyklu życia gwiazd
Ludzie od dawna próbują prześledzić życie gwiazd, ale pierwsze próby naukowców były raczej nieśmiałe. Pierwszym krokiem naprzód było zastosowanie prawa Lane'a do hipotezy Helmholtza-Kelvina o skróceniu grawitacyjnym. To przyniosło astronomii nowe zrozumienie: teoretycznie temperatura gwiazdy powinna rosnąć (jej wartość jest odwrotnie proporcjonalna do promienia gwiazdy), aż wzrost gęstości spowolni procesy kurczenia się. Wtedy zużycie energii będzie wyższe niż jej dochód. W tym momencie gwiazda zacznie gwałtownie stygnąć.
Hipotezy o życiu gwiazd
Jedną z pierwotnych hipotez dotyczących cyklu życia gwiazdy zaproponował astronom Norman Lockyer. Uważał, że gwiazdy powstają z materii meteorytowej. Jednocześnie założenia jego hipotezy opierały się nie tylko na wnioskach teoretycznych dostępnych w astronomii, ale także na danych z analizy spektralnej gwiazd. Lockyer był przekonany, że pierwiastki chemiczne, które biorą udział w ewolucji ciał niebieskich, składają się z cząstek elementarnych – „protopierwiastków”. W przeciwieństwie do współczesnych neutronów, protonów i elektronów mają one charakter nie ogólny, ale indywidualny. Na przykład, według Lockyera, wodór rozkłada się na coś, co nazywa się „protowodorem”; żelazo staje się „proto-żelazem”. Inni astronomowie również próbowali opisać cykl życia gwiazdy, na przykład James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle.
Gwiazdy olbrzymie i karłowate
Wielkie gwiazdy są najgorętsze i najjaśniejsze. Zazwyczaj są białe lub niebieskawe. Chociaż są gigantyczne, paliwo w nich wypala się tak szybko, że tracą je w ciągu zaledwie kilku milionów lat.
Małe gwiazdy, w przeciwieństwie do gigantycznych, zwykle nie są tak jasne. Mają kolor czerwony, żyją wystarczająco długo - miliardy lat. Ale wśród najjaśniejszych gwiazd na niebie są też czerwone i pomarańczowe. Przykładem jest gwiazda Aldebaran – tzw. „bycze oko”, znajdująca się w gwiazdozbiorze Byka; a także gwiazda Antares w konstelacji Skorpiona. Dlaczego te fajne gwiazdy są w stanie konkurować jasnością z gorącymi gwiazdami, takimi jak Syriusz?
Wynika to z faktu, że kiedyś bardzo się rozszerzyły, a ich średnica zaczęła przekraczać ogromne czerwone gwiazdy (nadolbrzymy). Ogromny obszar pozwala tym gwiazdom emitować o rząd wielkości więcej energii niż Słońce. I to pomimo tego, że ich temperatura jest znacznie niższa. Na przykład średnica Betelgeuse, znajdującej się w konstelacji Oriona, jest kilkaset razy większa niż średnica Słońca. A średnica zwykłych czerwonych gwiazd zwykle nie jest nawet dziesiąta wielkości Słońca. Takie gwiazdy nazywane są karłami. Każde ciało niebieskie może przejść przez ten typ cyklu życia gwiazd - ta sama gwiazda w różnych segmentach swojego życia może być zarówno czerwonym olbrzymem, jak i karłem.
Z reguły luminarze tacy jak Słońcepodtrzymują ich istnienie dzięki zawartemu w nich wodorowi. Zamienia się w hel w jądrze jądrowym gwiazdy. Słońce ma ogromne ilości paliwa, ale nawet ono nie jest nieskończone - połowa rezerwy została zużyta w ciągu ostatnich pięciu miliardów lat.
Czas życia gwiazd. Cykl życia gwiazd
Po wyczerpaniu zapasów wodoru w gwieździe nadchodzą poważne zmiany. Pozostały wodór zaczyna się palić nie wewnątrz rdzenia, ale na powierzchni. W tym przypadku czas życia gwiazdy coraz bardziej się zmniejsza. Cykl gwiazd, przynajmniej większość z nich, w tym segmencie przechodzi w stadium czerwonego olbrzyma. Rozmiar gwiazdy staje się większy, a jej temperatura maleje. Tak wygląda większość czerwonych olbrzymów, a także nadolbrzymów. Proces ten jest częścią ogólnej sekwencji zmian zachodzących w gwiazdach, którą naukowcy nazwali ewolucją gwiazd. Cykl życia gwiazdy obejmuje wszystkie jej etapy: ostatecznie wszystkie gwiazdy starzeją się i umierają, a czas ich istnienia zależy bezpośrednio od ilości paliwa. Duże gwiazdy kończą swoje życie ogromną, spektakularną eksplozją. Skromniejsze natomiast giną, stopniowo kurcząc się do rozmiarów białych karłów. Potem po prostu znikają.
Jak długo żyje przeciętna gwiazda? Cykl życia gwiazdy może trwać od mniej niż 1,5 miliona lat do 1 miliarda lat lub dłużej. Wszystko to, jak już powiedziano, zależy od jego składu i wielkości. Gwiazdy takie jak Słońce żyją od 10 do 16 miliardów lat. Bardzo jasne gwiazdypodobnie jak Syriusz żyją stosunkowo krótko - zaledwie kilkaset milionów lat. Schemat cyklu życia gwiazdy obejmuje następujące etapy. To jest obłok molekularny – grawitacyjny zapadnięcie się obłoku – narodziny supernowej – ewolucja protogwiazdy – koniec fazy protogwiazdowej. Następnie następują etapy: początek stadium młodej gwiazdy - środek życia - dojrzałość - stadium czerwonego olbrzyma - mgławica planetarna - stadium białego karła. Dwie ostatnie fazy są charakterystyczne dla małych gwiazd.
Natura mgławic planetarnych
Tak więc pokrótce przyjrzeliśmy się cyklowi życia gwiazdy. Ale czym jest mgławica planetarna? Gwiazdy czasami zrzucają swoje zewnętrzne warstwy, gdy z wielkiego czerwonego olbrzyma stają się białym karłem, odsłaniając jądro gwiazdy. Otoczka gazu zaczyna świecić pod wpływem energii emitowanej przez gwiazdę. Ten etap otrzymał swoją nazwę ze względu na fakt, że świetliste pęcherzyki gazu w tej powłoce często wyglądają jak dyski wokół planet. Ale w rzeczywistości nie mają nic wspólnego z planetami. Cykl życia gwiazd dla dzieci może nie obejmować wszystkich szczegółów naukowych. Można jedynie opisać główne fazy ewolucji ciał niebieskich.
Gwiazdy
Astronomowie uwielbiają badać gromady gwiazd. Istnieje hipoteza, że wszyscy luminarze rodzą się właśnie w grupach, a nie pojedynczo. Ponieważ gwiazdy należące do tej samej gromady mają podobne właściwości, różnice między nimi są prawdziwe i nie wynikają z odległości od Ziemi. Jakie zmianynie przypadły w udziale tym gwiazdom, biorą swój początek w tym samym czasie i na równych warunkach. Szczególnie dużo wiedzy można uzyskać, badając zależność ich właściwości od masy. W końcu wiek gwiazd w gromadach i ich odległość od Ziemi są w przybliżeniu równe, więc różnią się tylko tym wskaźnikiem. Gromady zainteresują nie tylko zawodowych astronomów - każdy amator z przyjemnością zrobi piękne zdjęcie, podziwiając ich wyjątkowo piękny widok w planetarium.
