С приходом поздней ночи на темнеющем небосводе появляется бесчисленное множество мерцающих маячков. Такие звезды «смотрели» на Землю сверху вниз миллионы лет назад. Сегодня мы расскажем, как рождаются эти космические «светлячки».
Звезда — это огромный шар, который состоит преимущественно из водорода и гелия. Формируется он в газо-пылевой среде под воздействием гравитационных сил.
Рождение звёзд не происходит за один момент. Превращение молекулярного облака в светило требует подходящих условий и времени.
Начинается все с того, что облако, состоящее в основном из межзвездного газа и пыли, сжимается и уплотняется под действием собственной гравитации. Такие зоны выглядят как темные пятна на ярком фоне, которые легко наблюдать через оптические телескопы. Еще их называют «гигантскими комплексами молекулярных облаков», потому что водород в их составе пребывает в форме молекул. Данные системы, наряду с шаровыми звездными скоплениями, – самые крупные структуры в галактике. Их диаметр иногда достигает 1300 световых лет. Сжатие и уплотнение и приводит к образованию звезд.
Звезды помоложе называют «звездное население I». Они появились на небе позже своих предшественников по времени – «звездное население II». А точнее из остатков, которые возникли после вспышек, провоцирующих ударную волну. Она доходит до части ближайшей туманности, которая потом сжимается. Параллельно происходит и другой процесс – образование плотных темных газопылевых облаков круглой формы – «глобул Бока».
Кто такой Бок?
Барт Ян Бок (1906-1983) – американский астроном, который исследовал структуры, динамику и эволюцию Галактики. В своих работах он получил оценки возраста звёздных скоплений, изучал пространственное распределение звёзд. В 1947 Бок совместно с Э. Рейли Бок обнаружил странные тёмные туманности. Они обладали круглой формой, сильно поглощали свет, а разглядеть их можно было только на фоне ярких диффузных туманностей. Они получили название – глобулы.
Параметры глобул:
Размер: от 10 000 а. е. до 1—2 световых лет,
Масса: от 0,001 до 0,1 массы Солнца.
Глобула Бока действует подобно губке, вбирая в себя материю из соседних областей благодаря гравитации. Масса становится все больше и больше. Внутренняя часть глобулы сгущается быстрее, чем внешняя, поэтому глобула начинает разогреваться и вращаться. Через несколько сотен тысяч лет, во время которых происходит сжатие, образуется протозвезда. Но это еще не конец.
Благодаря все тем же гравитационным силам протозвезда становится похожей на шар, окруженный плотным газо-пылевым облаком. Оно перекрывает весь вид, так что увидеть протозвезду даже через самый мощный прибор совершенно невозможно.
Важно сказать, что эволюция протозвезды тесно связана с ее массой: чем больше, тем выше температура внутри. Она еще больше увеличивается в процессе сжатия. И тогда начинаются термоядерные реакции, а водород переходит в гелий.
В это время в ядре тела устанавливается равновесие, а гравитационный коллапс прекращается. Родилась звезда.
Развитие событий может и продолжаться – магическое звездообразование. Ударная волна доходит до туманности и провоцирует формирование новой материи. Запускается такой процесс посредством газопылевых облаков.
Материал для строительства
Чтобы новая звезда засияла на ночном небе, требуется водород − простейшая из всех существующих молекул, которая состоит из двух атомов, а те, в свою очередь, из ядра с одним протоном, вокруг которого вращается в квантовом облаке электрон.
Другой компонент – дейтерий, в ядре которого еще один нейтрон − элементарная частица без электрического заряда.
Водород – это вещество, которое одно из первых образовалось после Большого Взрыва. Раскаленная до невероятных температур материя в виде протонов, нейтронов, электронов и других элементарных частиц начала конденсироваться, а потом появился водород.
Симуляция звездообразования
Ученые из Королевского астрономического общества создали симуляцию, учитывающую весь комплекс физических явлений, которые влияют на звездообразование.
«Мы вроде как знаем основную историю звездообразования… но дьявол кроется в деталях. Если вы действительно хотите получить полную картину, вам нужно просто смоделировать все это», – Майк Грудич, астрофизик-теоретик из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.
Исследователи смоделировали огромное облако космического газа — примерно 20 парсеков или 65 световых лет в поперечнике, которое коллапсирует, образуя новые звезды. Белые участки указывают на более плотные области газа, включая молодые звезды.
Фото на странице: wirestock / Фотобанк Freepik
Фото на главной странице: benzoix / Фотобанк Freepik
