Цагаан одой гэж юу вэ? Цагаан одой

Нээлт 1844 онд Кенигсбергийн ажиглалтын төвийн захирал Фридрих Бессель Сириус, хамгийн тод од хойд тэнгэр, үе үе, хэдийгээр маш сул боловч хазайдаг шулуун замхөдөлгөөн дээр тэнгэрийн бөмбөрцөг. Бессел Сириус үл үзэгдэх "харанхуй" хиймэл дагуултай байх ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүрч, хоёр одны эргэн тойронд эргэлт хийх хугацаа байсан. ерөнхий төвмасс нь 50 орчим жил байх ёстой. Харанхуй хиймэл дагуул ажиглагдахгүй байсан тул түүний масс нь Сириусын масстай харьцуулахад нэлээд том байх ёстой байсан тул мессеж нь эргэлзээтэй байв.
1862 оны 1-р сард А.Г. Кларк Чикагогийн ажиглалтын төвд Кларкийн гэр бүлийн фирмээс нийлүүлж байсан тэр үеийн дэлхийн хамгийн том дуран болох 18 инчийн рефракторыг (Диборн дуран) тааруулж байхдаа Сириусын ойролцоо бүдэгхэн од илрүүлжээ. Энэ бол Бесселийн таамаглаж байсан Сириус Б-ийн харанхуй хиймэл дагуул байсан юм. Сириус В-ийн гадаргуугийн температур нь 25,000 К бөгөөд энэ нь түүний хэвийн бус бага гэрэлтэлтийг харгалзан үзэхэд маш бага радиус, үүний дагуу маш өндөр нягтралыг илтгэнэ - 10 6 г/см³ (Сириусын нягтрал ~0.25 г/см³, Нарны нягтрал). ~ 1.4 г/см³).
1917 онд Адриан Ван Маанен дараагийн цагаан одой болох Загасны ордны Ван Маанений одыг нээсэн.

Нягтын парадокс 20-р зууны эхээр Герцспрунг, Рассел нар үүнтэй холбоотой хэв маягийг нээсэн. спектрийн анги(температур) ба оддын гэрэлтэлт - Герцспрунг-Рассел диаграмм (H-R диаграм). Бүхэл бүтэн оддын олон янз байдал нь H-R диаграммын үндсэн дараалал ба улаан аварга том мөчир гэсэн хоёр хэсэгт багтах шиг санагдсан. Оддын тархалтын спектрийн анги, гэрэлтэлтийн статистикийг хуримтлуулах ажлын явцад Рассел 1910 онд профессор Э.Пикерингт ханджээ. Цаашдын үйл явдалРассел үүнийг дараах байдлаар тайлбарлав.

Расселын гайхшрал нь нэлээд ойлгомжтой юм: 40 Eridani B нь харьцангуй ойрхон оддыг хэлдэг бөгөөд ажиглагдсан параллаксаас түүнд хүрэх зай, үүний дагуу гэрэлтүүлгийг нарийн тодорхойлж чадна. 40 Eridani B-ийн гэрэлтэлт нь спектрийн ангиллын хувьд хэвийн бус бага байсан - цагаан одойнууд үүссэн. шинэ газар G-R диаграм дээр. Гэрэлтүүлэг, масс, температурын энэхүү хослол нь ойлгомжгүй байсан бөгөөд 1920-иод онд боловсруулсан оддын бүтцийн стандарт үндсэн дарааллын загварт тайлбарлах боломжгүй байв.
Цагаан одойнуудын өндөр нягтыг зөвхөн Ферми-Диракийн статистик гарсны дараа квант механикийн хүрээнд тайлбарласан. 1926 онд Фаулер "Өтгөн бодис" гэсэн нийтлэлдээ "Сарын мэдэгдэл" R. Astron Soc 87, 114-122, үндсэн дарааллын одуудаас ялгаатай нь төлөвийн тэгшитгэл нь хамгийн тохиромжтой хийн загварт суурилдаг. стандарт загварЭддингтон), цагаан одойнуудын хувьд бодисын нягт ба даралтыг доройтсон электрон хийн (Ферми хий) шинж чанараар тодорхойлдог.
Цагаан одойнуудын мөн чанарыг тайлбарлах дараагийн үе шат бол Я.И.Френкель, Чандрасехар нарын бүтээл юм. 1928 онд Френкель цагаан одойнуудад байх ёстой гэж заажээ дээд хязгаармасс, 1930 онд Чандрасехар "Бүтээлдээ" Хамгийн их жинхамгийн тохиромжтой цагаан одой" ("Идеал цагаан одойн хамгийн их масс", Астроф. Ж. 74, 81-82) нарны 1.4-ээс дээш масстай цагаан одой тогтворгүй (Чандрасекхарын хязгаар) бөгөөд нурах ёстойг харуулсан.

Цагаан одойн гарал үүсэл
Фаулерийн шийдлийг тайлбарлав дотоод бүтэццагаан одой, гэхдээ тэдний гарал үүслийн механизмыг тодруулаагүй байна. Цагаан одойнуудын гарал үүслийг тайлбарлахад хоёр санаа гол үүрэг гүйцэтгэсэн: Эпикийн санаа нь цөмийн түлш шатсаны үр дүнд улаан аваргууд үндсэн дарааллын одноос үүсдэг гэсэн санаа, В.Г. Фесенков Дэлхийн 2-р дайны дараахан одод массаа алдах ёстой бөгөөд ийм массын алдагдал нь оддын хувьсалд чухал нөлөө үзүүлэх ёстой гэж үзжээ. Эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан.
Гол дарааллын оддын хувьслын явцад устөрөгч нь гелий үүсгэхийн тулд "шатдаг" (Бетийн мөчлөг). Ийм шаталт нь энерги ялгарахаа зогсооход хүргэдэг төв хэсгүүдод, шахалт, үүний дагуу түүний цөм дэх температур, нягтрал нэмэгдэж, энэ нь идэвхжсэн нөхцөлд хүргэдэг. шинэ эх сурвалжтермоядролын энерги: 10 8 К-ийн температурт гелийн шаталт. гурвалсан гелий урвалэсвэл гурвалсан альфа процесс), улаан аваргууд ба супер аваргуудын шинж чанар:
He 4 + He 4 = Be 8 - хоёр гелийн цөм (альфа бөөмс) нэгдэж, тогтворгүй бериллийн изотоп үүсдэг;
Be 8 + He 4 = C 12 + 7.3 MeV - ихэнх нь Be 8 дахин хоёр альфа бөөмс болж задрах боловч Be 8 нь өндөр энергитэй альфа бөөмстэй мөргөлдөхөд тогтвортой C 12 нүүрстөрөгчийн цөм үүсч болно.
Гэсэн хэдий ч гурвалсан гелийн урвал нь Бете циклээс хамаагүй бага энерги ялгаруулдаг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй: нэгж массын хувьд. Гелийн "шатаах" үед ялгарах энерги нь устөрөгчийг "шатаах" үеийнхээс 10 дахин бага байдаг.. Гели шатаж, цөм дэх энергийн эх үүсвэр шавхагдах тусам илүү нарийн төвөгтэй нуклеосинтезийн урвал явагдах боломжтой боловч нэгдүгээрт, ийм урвал нь улам өндөр температур шаарддаг, хоёрдугаарт, массын тоо нэмэгдэх тусам ийм урвалын нэгж массын энергийн ялгарал буурдаг. урвалд ордог цөмүүд.
Улаан аварга бөөмийн хувьсалд нөлөөлж буй нэмэлт хүчин зүйл бол гелийн гурвалсан урвалын өндөр температурт мэдрэмтгий байдал ба хүнд цөмийн нэгдэх урвалын механизмтай хослуулах явдал юм. нейтрино хөргөлт: цагт өндөр температурӨндөр температур, даралттай үед фотонуудыг электронуудаар тарааж, нейтрино-антинейтрино хосууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь цөмөөс энергийг чөлөөтэй авч явдаг: од нь тэдэнд тунгалаг байдаг. Үүний хурд эзэлхүүнтэйсонгодогоос ялгаатай нь нейтрино хөргөлт өнгөцхөнФотоны хөргөлт нь одны дотоод хэсгээс фотосфер руу энерги шилжүүлэх процессоор хязгаарлагдахгүй. Нуклеосинтезийн урвалын үр дүнд одны цөмд ижил температураар тодорхойлогддог шинэ тэнцвэрт байдалд хүрдэг. изотерм цөм.
Харьцангуй бага масстай улаан аварга биетүүдийн хувьд (Нарны дарааллаар) изотерм цөм нь ихэвчлэн гелий, илүү их хэмжээний оддын хувьд нүүрстөрөгч ба хүнд элементүүдээс бүрддэг. Гэсэн хэдий ч ямар ч тохиолдолд ийм изотерм цөмийн нягт нь маш өндөр тул цөмийг бүрдүүлж буй плазмын электронуудын хоорондох зай нь тэдний Де Бройлийн долгионы урттай тохирч байна. λ = h / мv , өөрөөр хэлбэл электрон хийн доройтох нөхцөл хангагдсан байна. Тооцоолол нь изотермийн цөмийн нягтрал нь цагаан одойн нягттай тохирч байгааг харуулж байна, i.e. Улаан аваргуудын цөм нь цагаан одойнууд юм.

Улаан аваргуудын массын алдагдал
Цөмийн урвалУлаан аваргууд зөвхөн цөмд тохиолддоггүй: цөмд устөрөгч шатаж, гелийн нуклеосинтез нь одны устөрөгчөөр баялаг хэвээр байгаа хэсгүүдэд тархаж, ядуу болон устөрөгчөөр баялаг бүсүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхарга үүсгэдэг. Гурвалсан гелийн урвалын үед ижил төстэй нөхцөл байдал үүсдэг: гели нь цөмд шатаж, гели багатай ба гелиээр баялаг бүсүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхаргад төвлөрдөг. Нуклеосинтезийн ийм "хоёр давхарга" бүс бүхий оддын гэрэлтэлт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, нарны хэдэн мянга орчим гэрэлтэх хэмжээнд хүрч, харин од "хавдаж" диаметрээ хэмжээгээр нэмэгдүүлнэ. дэлхийн тойрог зам. Гелийн нуклеосинтезийн бүс нь одны гадаргуу дээр гарч ирдэг: энэ бүсийн доторх массын хэсэг нь одны массын ~70% -ийг эзэлдэг. "Дэлбэрэх" нь одны гадаргуугаас нэлээд эрчимтэй гарч буй бодисууд дагалддаг, жишээлбэл, мананцар HD44179 (; зурах).
Ийм одод тогтворгүй нь тодорхой бөгөөд 1956 онд И.С. Шкловский улаан аваргуудын бүрхүүлийг урсгаснаар гаригийн мананцар үүсэх механизмыг санал болгосон бол ийм оддын изотермийн доройтсон цөмд өртөх нь цагаан одойнууд төрөхөд хүргэдэг (энэ хувилбар нь улаан аварга биетүүдийн хувьслын төгсгөлийн хувилбар юм). олон тооны ажиглалтын мэдээллээр ерөнхийдөө хүлээн зөвшөөрөгдөж, дэмжигддэг). Ийм оддын масс алдагдах, дугтуйг цаашид асгах механизм нь бүрэн тодорхой болоогүй байгаа боловч дугтуйг алдахад дараахь хүчин зүйлс нөлөөлж болзошгүй гэж үзэж болно.

• Тогтворгүй байдал нь уртасгасан оддын бүрхүүлд үүсч, өөрчлөлт дагалддаг хүчтэй хэлбэлзлийн процесст хүргэдэг. дулааны горимодод. Асаалттай зурахОдноос ялгарч буй бодисын нягтын долгион нь тодорхой харагддаг бөгөөд энэ нь ийм хэлбэлзлийн үр дагавар байж болох юм.
• Фотосферийн доорхи бүс нутагт устөрөгчийн иончлолын улмаас хүчтэй конвектив тогтворгүй байдал үүсч болно. Үүнтэй төстэй шинж чанартай нарны идэвхжил, улаан аваргуудын хувьд конвектив урсгалын хүч нь нарныхаас хамаагүй их байх ёстой.
• Хэт их гэрэлтдэг тул одны цацрагийн урсгалын гэрлийн даралт түүний гаднах давхаргад мэдэгдэхүйц болж, энэ нь тооцооллоор хэдэн мянган жилийн дотор бүрхүүлийг алдахад хүргэдэг.

Нэг арга зам, гэхдээ хангалттай урт хугацааУлаан аваргуудын гадаргуугаас харьцангуй нам гүм гарч буй бодисын урсгал нь түүний бүрхүүлийг гадагшлуулж, цөм нь ил гарснаар дуусдаг. Ийм хөөгдсөн бүрхүүл нь гаригийн мананцар хэлбэрээр ажиглагддаг. Протопланетийн мананцарын тэлэлтийн хурд нь хэдэн арван км / с, өөрөөр хэлбэл улаан аварга биетүүдийн гадаргуу дээрх параболын хурдны утгатай ойролцоо байдаг бөгөөд энэ нь улаан аварга том биетүүдийн "илүүдэл масс" ялгарах замаар тэдгээрийн үүсэх нэмэлт баталгаа болдог.

Спектрийн онцлог
Цагаан одойнуудын спектр нь үндсэн дарааллын од, аварга том биетүүдийн спектрээс эрс ялгаатай. Тэдний гол онцлог нь цөөн тооны өндөр өргөссөн шингээлтийн шугамууд бөгөөд зарим цагаан одойнууд (спектр DC анги) нь мэдэгдэхүйц шингээлтийн шугамыг огт агуулдаггүй. Энэ ангиллын оддын спектр дэх шингээлтийн шугамын цөөн тоо нь шугамын маш хүчтэй тэлэлттэй холбон тайлбарлаж байна: зөвхөн хамгийн хүчтэй шингээлтийн шугамууд өргөжиж байхдаа мэдэгдэхүйц байх хангалттай гүнтэй байдаг ба сул шугамууд нь гүехэн байдаг. гүн, тасралтгүй спектртэй бараг нийлдэг.
Цагаан одойнуудын спектрийн онцлогийг хэд хэдэн хүчин зүйлээр тайлбарладаг. Нэгдүгээрт, учир нь өндөр нягтралтайцагаан одой хурдатгал чөлөөт уналтТэдний гадаргуу дээр ~10 8 см/с² (эсвэл ~1000 км/с²) байдаг бөгөөд энэ нь эргээд тэдгээрийн фотосферийн хэмжээ бага байх, тэдгээрийн доторх асар их нягтрал, даралт, шингээлтийн шугамыг өргөтгөхөд хүргэдэг. Хүчтэй байдлын өөр нэг үр дагавар таталцлын талбаргадаргуу дээр тэдгээрийн спектрийн шугамын таталцлын улаан шилжилт байдаг бөгөөд энэ нь хэдэн арван км/с хурдтай тэнцэх юм. Хоёрдугаарт, хүчтэй соронзон оронтой зарим цагаан одойнууд цацрагийн хүчтэй туйлшрал, хуваагдлыг харуулдаг. спектрийн шугамууд Zeeman нөлөөгөөр.

Цагаан одойнуудын рентген туяа
Залуу цагаан одойнуудын гадаргын температур - бүрхүүлээ урсгасны дараа оддын изотроп цөм нь маш өндөр - 2 · 10 5 К-ээс их боловч нейтрино хөргөлт, гадаргуугаас цацраг туяанаас болж маш хурдан буурдаг. Ийм маш залуу цагаан одойнууд рентген туяанд ажиглагддаг. Хамгийн халуун цагаан одойнуудын гадаргуугийн температур 7·10 4 К, хамгийн хүйтэн нь ~5·10³ К.
Рентген туяаны муж дахь цагаан одойн цацрагийн нэг онцлог нь гол эх үүсвэр юм. рентген туяаТэдний хувьд "хэвийн" оддоос эрс ялгардаг фотосфер юм: сүүлийнх нь хэдэн сая келвин хүртэл халсан рентген титэмтэй бөгөөд фотосферийн температур нь рентген туяа гаргахад хэтэрхий бага байдаг.
Хуримтлал байхгүй тохиолдолд цагаан одойнуудын гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр нь тэдний цөмд хуримтлагдсан ионуудын дулааны энерги байдаг тул гэрэлтэх чадвар нь наснаас хамаардаг. Цагаан одойнуудын хөргөлтийн тоон онолыг 1940-өөд оны сүүлээр С.А. Каплан.

Хоёртын систем дэх цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах

• Хамтрагч нь их хэмжээний улаан одой байх үед цагаан одой дээр тогтворгүй хуримтлагдах нь одой шинэ (U Gem (UG) төрлийн одод) болон шинэ төрлийн сүйрлийн хувьсах одод үүсэхэд хүргэдэг.
• Хүчтэй соронзон орон бүхий цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах нь тухайн бүс рүү чиглэсэн байдаг соронзон туйлуудцагаан одой, талбайн туйлын ойролцоо бүс нутгуудад хуримтлагдах плазмаас цацрагийн циклотроны механизм нь харагдахуйц бүсэд цацрагийн хүчтэй туйлшралыг үүсгэдэг (туйлт ба завсрын туйлууд).
• Цагаан одой дээр устөрөгчөөр баялаг бодис хуримтлагдах нь гадаргуу дээр хуримтлагдах (гол төлөв гелийээс бүрддэг) ба гелийг хайлуулах урвалын температур хүртэл халаахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны тогтворгүй байдал үүссэн тохиолдолд дэлбэрэх шинж тэмдэг илэрдэг. шинэ.

Цагаан одойнууд нь дулааны цөмийн энергийн эх үүсвэргүй, Чандрасекарын хязгаараас (цагаан одой болон оршин тогтнох хамгийн их масс) -аас хэтрээгүй хувьсан одод юм. Цагаан одойнууд нь нарны масстай харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс их масстай, гэхдээ радиус нь 100 дахин бага, үүний дагуу болометрийн гэрэлтэлт нь нарнаас ~ 10,000 дахин бага хэмжээтэй авсаархан одод юм. Дундаж нягтралЦагаан одойнуудын фотосфер дэх бодис нь 105-109 г/см3 бөгөөд энэ нь үндсэн оддын нягтралаас бараг сая дахин их юм. Тэдний тархалтын хувьд цагаан одойнууд янз бүрийн тооцоогоор манай Галактикийн оддын популяцийн 3-10% -ийг бүрдүүлдэг. Тооцооллын тодорхой бус байдал нь бага гэрэлтдэг тул алс холын цагаан одойнуудыг ажиглахад хэцүү байдагтай холбоотой юм.
Цагаан одойнууд нь нарны масстай дүйцэхүйц масстай жижиг одны хувьслын эцсийн шатыг төлөөлдөг. Одны төв дэх бүх устөрөгч, тухайлбал, манай Нар шиг шатах үед түүний цөм нь өндөр нягтралтай болж агшиж, гаднах давхарга нь их хэмжээгээр өргөжиж, гэрэлтэх ерөнхий бүдэгрэхийн хамт од болж хувирдаг. Дараа нь одны гаднах давхаргууд нь төвийн халуун, маш нягт цөмтэй чөлөөтэй холбогддог тул лугшилттай улаан аварга биет нь дугтуйгаа гадагшлуулдаг. Энэ бүрхүүл нь дараа нь тэлэх гаригийн мананцар болж хувирдаг. Таны харж байгаагаар улаан аварга ба цагаан одойнууд хоорондоо маш нягт холбоотой байдаг. Цөмийн шахалт нь маш жижиг хэмжээтэй байдаг ч Чандрасекхарын хязгаараас, өөрөөр хэлбэл цагаан одой хэлбэрээр орших одны массын дээд хязгаараас хэтрэхгүй байна.

Анх нээсэн цагаан одой бол 40 Eridani B од юм. гурвалсан систем 1785 онд Уильям Хершелийн каталогт оруулсан 40 Эридани давхар од. 1910 онд Генри Норрис Рассел 40 Eridani B-ийн өндөр өнгөний температурт хэвийн бус бага гэрэлтдэгт анхаарлаа хандуулсан бөгөөд энэ нь дараа нь ийм оддыг цагаан одойн тусдаа ангилалд ангилахад тусалсан юм.

Хоёр дахь олдсон цагаан одой бол дэлхийн тэнгэр дэх хамгийн тод од Сириус Б байв. 1844 онд Германы одон орон судлаач, математикч Фридрих Бессель Сириусыг ажиглаж байхдаа одны од бага зэрэг хазайж байгааг илрүүлжээ. шулуун шугаман хөдөлгөөн, мөн Сириус үл үзэгдэх асар том хамтрагч одтой гэсэн таамаглал дэвшүүлэв. 1862 онд Америкийн одон орон судлаач, дуран судлаач Алван Грэхэм Кларк тэр үеийн хамгийн том рефракторыг тохируулж байхдаа Сириусын ойролцоо бүдэг од байгааг олж илрүүлснээр түүний таамаглал аль хэдийн батлагдсан бөгөөд түүнийг Сириус Б гэж нэрлэсэн.

Цагаан одойСириус В нь гэрэлтэлт багатай бөгөөд таталцлын орон нь түүний тод хамтрагчдад мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг нь энэ од нь маш жижиг радиустай, мэдэгдэхүйц масстай болохыг харуулж байна. Цагаан одой хэмээх биетийн төрлийг анх удаа ингэж нээсэн юм.

Гурав дахь нээсэн цагаан одой бол Procyon B байв. 1844 онд Кенигсбергийн ажиглалтын төвийн захирал Фридрих Бессель ажиглалтын мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийхдээ Процион нь маш сул боловч селестиел бөмбөрцгийн дагуух хөдөлгөөний шулуун шугамаас үе үе хазайдаг болохыг олж мэдэв. Бессел Просион ойрын хиймэл дагуултай байх ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Бүдэгхэн хиймэл дагуулыг ажиглах боломжгүй хэвээр байсан бөгөөд түүний масс нь Сириус болон Проционы масстай харьцуулахад нэлээд том байх ёстой байв. 1896 онд Америкийн одон орон судлаач D. M. Scheberle Procyon B-г нээсэн нь Бесселийн таамаглалыг баталжээ.

Цагаан одойн гарал үүсэл

Цагаан одойн гарал үүслийг тайлбарлахад хоёр санаа чухал үүрэг гүйцэтгэсэн: одон орон судлаач Эрнст Эпикийн санаа, улаан аварга том оддоос цөмийн түлш шатсаны үр дүнд үүсдэг гэсэн санаа, одон орон судлаач Василий Фесенковын таамаглал. Дэлхийн 2-р дайны дараахан тэрхүү үндсэн дарааллын одод массаа алдах ёстой бөгөөд ийм массын алдагдал нь . Эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан.

Цагаан одойнууд нь нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгчөөс бүрддэг бөгөөд устөрөгч, гели бага зэрэг нэмсэн боловч асар том, өндөр хувьсалттай оддын цөм нь хүчилтөрөгч, неон эсвэл магнитай байж болно. Гол дарааллын оддын хувьслын явцад устөрөгч "шатдаг" - гелий үүсэх замаар нуклеосинтез. Ийм шаталт нь одны төв хэсэгт энерги ялгарахаа больж, шахаж, улмаар түүний цөм дэх температур, нягтрал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Оддын цөм дэх температур, нягтралын өсөлт нь термоядролын энергийн шинэ эх үүсвэрийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг: улаан аваргууд ба супер аварга биетүүдийн онцлог шинж чанартай гелийн шаталт (гелийн гурвалсан урвал эсвэл гурвалсан альфа процесс).

Цагаан одойнууд маш өндөр нягтралтай (106 г/см3). Цагаан одой нь таталцлын тэнцвэрт байдалд байгаа бөгөөд түүний даралтыг доройтсон электрон хийн даралтаар тодорхойлно. Гадаргуугийн температурцагаан одой өндөр - 100,000 К-аас 200,000 К хүртэл. Цагаан одойн масс нь нарныхтай ойролцоо байдаг. Цагаан одойнуудад "масс-радиус" хамаарал байдаг бөгөөд үүнээс гадна илүү масс, тэдгээр жижиг радиус. Ихэнх цагаан одойнуудын радиусыг дэлхийн радиустай харьцуулж болно.

Үүний дараа цагаан одойн амьдралын мөчлөг нь хөргөх хүртэл тогтвортой хэвээр үлдэж, од гэрэлтэх чадвараа алдаж, үл үзэгдэх болж, "" үе шатанд орно. эцсийн үр дүнхувьсал, хэдийгээр орчин үеийн уран зохиолэнэ нэр томъёог бага багаар ашигладаг.

2 Цагаан одойн гарал үүсэл

2.1 Гурвалсан гелийн урвал ба улаан аварга биетүүдийн изотерм цөм 2.2 Улаан аварга биетүүдийн масс алдагдах, бүрхүүлийн урсац

3.1 Масс-радиусын хамаарал ба Чандрасекхарын хязгаар 3.2 Спектрийн онцлог

5.1 Цагаан одойнуудын рентген туяа 5.2 Хоёртын систем дэх цагаан одойн дээр хуримтлагдах

Тэмдэглэл
Уран зохиол

Танилцуулга

Цагаан одойнууд- нарны масстай дүйцэхүйц масстай гэрэлтэлт багатай одод, өндөр үр дүнтэй температур. Нэр цагаан одойнуудЭнэ ангийн анхны нээсэн төлөөлөгчдийн өнгөтэй холбоотой - Сириус БТэгээд 40 Эридани Б. Hertzsprung-Russell диаграмм дээр тэдгээр нь ижил спектрийн ангиллын үндсэн дарааллын дүрсээс 10-12 м-ийн зайд байрладаг.

Цагаан одойнуудын радиус нь нарныхаас ойролцоогоор 100 дахин бага, гэрэлтэх чадвар нь нарныхаас ~ дахин бага байдаг. Цагаан одойнуудын материалын нягт нь г/см3, сая дахин илүү нягтралүндсэн дарааллын од дахь бодисууд. Тооны хувьд цагаан одойнууд Галактикийн алсын харааны 3-10% -ийг эзэлдэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн багахан хэсгийг л мэддэг, учир нь гэрэлтэлт багатай тул 200-300 pc-ээс хэтрэхгүй зайг л илрүүлсэн.

By орчин үеийн санаануудцагаан одойнууд нь масстай ердийн оддын хувьслын эцсийн бүтээгдэхүүн юм нарны масс 8-10 нарны масс хүртэл. Эдгээр нь одны гэдэс дэх термоядролын энергийн эх үүсвэр шавхагдаж, бүрхүүлийг гадагшлуулсны дараа үүсдэг.

1. Нээлтийн түүх

1.1. Цагаан одойн нээлтүүд

харанхуй хиймэл дагуул, мөн нийтлэг массын төвийг тойрон хоёр алсын харааг эргүүлэх хугацаа нь ойролцоогоор 50 жил байх ёстой, учир нь харанхуй хиймэл дагуул үл үзэгдэх хэвээр байсан бөгөөд түүний масс нь түүний масстай харьцуулж болохуйц байх ёстой. Сириус.

Би найздаа зочилж байсан... Профессор Э.Пикеринг ажил хэргийн айлчлалаар ирсэн. Өвөрмөц сайхан сэтгэлээрээ тэрээр Хинкс бид хоёрын ажигласан бүх оддын спектрийг авахыг санал болгов ... тэдгээрийг тодорхойлох зорилготой. параллаксууд. Удаан мэт санагдсан энэ ажил маш үр дүнтэй болсон нь маш бага үнэмлэхүй хэмжээтэй (жишээ нь бага гэрэлтдэг) бүх одод байдаг болохыг олж мэдэхэд хүргэсэн. спектрийн анги M (өөрөөр хэлбэл гадаргуугийн маш бага температур). Би энэ асуудлыг хэлэлцэж байхдаа 40 Eridani B тоог санаж бусад бүдэг оддын талаар Пикерингээс асууж байсныг санаж байна. Өөрийн онцлог шинж чанараараа тэр даруй (Харвардын) ажиглалтын төвийн албанд хүсэлт илгээж, удалгүй (хатагтай Флеминг итгэж байна) энэ одны спектр нь А (өөрөөр хэлбэл гадаргуугийн өндөр температур) гэж хариулав. "Палеозойн" үед ч би эдгээр зүйлсийн талаар хангалттай мэддэг байсан бөгөөд дараа нь бидний нэрлэх "боломжтой" гадаргын гэрэлтэлт ба нягтын утгуудын хооронд мэдэгдэхүйц зөрүү байгааг шууд ойлгох болно. Оддын шинж чанарт нэлээн хэвийн мэт санагдсан энэ дүрмээс үл хамаарах зүйлд би гайхаад зогсохгүй зүгээр л гайхсан гэдгээ нуугаагүй байх. Пикеринг над руу инээмсэглээд: "Яг ийм үл хамаарах зүйлүүд бидний мэдлэгийг өргөжүүлэхэд хүргэдэг" гэж хэлэхэд цагаан одойнууд судалгааны ертөнцөд орж ирэв "

Расселын гайхшрал нь ойлгомжтой юм: 40 Eridani B нь харьцангуй ойрхон оддыг хэлдэг бөгөөд параллакс ашиглан түүнд хүрэх зай, үүний дагуу гэрэлтүүлгийг нарийн тодорхойлж чадна. 40 Eridani B-ийн гэрэлтэлт нь спектрийн ангиллын хувьд хэвийн бус бага байсан - цагаан одойнууд Герцспрунг-Рассел диаграмм дээр шинэ бүс үүсгэв. Гэрэлтэлт, масс, температурын энэхүү хослол нь ойлгомжгүй байсан бөгөөд 1920-иод онд боловсруулсан үндсэн дарааллын оддын бүтцийн стандарт загварт тайлбарлах боломжгүй байв.

Цагаан одойнуудын өндөр нягтрал нь үзэл бодлын үүднээс тайлбарлах боломжгүй хэвээр байв сонгодог физикгэсэн хэдий ч тайлбарыг олсон квант механикФерми-Дирак статистик гарч ирсний дараа. 1926 онд Фаулер "Зузаан бодис" нийтлэлдээ ( "Өтгөн бодис", Сар тутмын мэдээ Р. Астрон. Соц. 87, 114-122 ) Идеал хийн загварт (стандарт Эддингтон загвар) төлөвийн тэгшитгэлийг үндэслэсэн үндсэн дарааллын одноос ялгаатай нь цагаан одойнуудын хувьд бодисын нягт ба даралтыг доройтсон электрон хийн (Ферми хий) шинж чанараар тодорхойлдог нь батлагдсан. ).

Цагаан одойнуудын мөн чанарыг тайлбарлах дараагийн үе шат бол Чандрасекхарын бүтээл байв. 1928 онд Френкель цагаан одойн хувьд жингийн дээд хязгаар байх ёстой гэж заасан бол 1930 онд Чандрасехар "Хамгийн тохиромжтой цагаан одойн хамгийн их масс" бүтээлдээ дурдсан байдаг. " Хамгийн тохиромжтой цагаан одойнуудын хамгийн их масс",Астроф. Ж. 74, 81-82 ) 1.4-аас дээш нарны масстай цагаан одойнууд тогтворгүй (Чандрасехарын хязгаар) бөгөөд нурах хандлагатай байдаг нь батлагдсан.

2. Цагаан одойн гарал үүсэл

Фаулерийн шийдэл нь цагаан одойнуудын дотоод бүтцийг тайлбарласан боловч тэдгээрийн гарал үүслийн механизмыг тайлбарлаагүй байна. Цагаан одойн үүслийг тайлбарлахад хоёр санаа гол үүрэг гүйцэтгэсэн.

Цөмийн түлшний шаталтын үр дүнд улаан аваргууд үндсэн дарааллын оддоос үүсдэг гэсэн Э.Эпикийн үзэл бодол, дэлхийн 2-р дайны дараахан үндсэн дарааллын одод массаа алдах ёстой гэсэн таамаглал бөгөөд ийм массын алдагдал нь оддын хувьсалд ихээхэн нөлөөлнө.

Эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан.

2.1. Гурвалсан гелийн урвал ба улаан аваргуудын изотерм цөм

Ажиллаж байна оддын хувьсалҮндсэн дарааллаар устөрөгч "шатдаг" - гелий үүсэх нуклеосинтез (Бетийн мөчлөгийг үзнэ үү). Ийм шаталт нь одны төв хэсэгт энерги ялгарахаа больж, шахаж, улмаар түүний цөм дэх нягтрал, температур нэмэгдэхэд хүргэдэг. Нягтшил ба температурын өсөлт одны цөмЭнэ нь термоядролын энергийн шинэ эх үүсвэрийг идэвхжүүлэх нөхцөл байдалд хүргэдэг: гелий шаталт ( гурвалсан гелий урвалэсвэл гурвалсан альфа процесс), улаан аваргууд ба супер аваргуудын шинж чанар.

10 8 К орчим температурт кинетик энергиГелийн цөм нь Кулоны саадыг даван туулахад хангалттай: хоёр гелийн цөм (альфа тоосонцор) нэгдэж үүсч болно. тогтворгүй изотопбериллий 8:

Тэр 4 + Тэр 4 = 8 байх

Be 8-ийн ихэнх нь хоёр альфа бөөмс болж задарсан хэвээр байгаа ч хэрэв богино хугацааоршин тогтнох үед Be 8 цөм нь өндөр энергитэй альфа бөөмстэй нэгдэж, тогтвортой нүүрстөрөгчийн цөм C 12 үүсч болно:

8 + He 4 = C 12 + 7.3 м эВ байх.

Тэнцвэрийн концентраци нэлээд бага байгаа хэдий ч Be 8 (жишээлбэл, ~ 10 8 К температурт концентрацийн харьцаа / ~, хурд нь ийм байна. гурвалсан гелий урвалЭнэ нь одны халуун цөмд шинэ гидростатик тэнцвэрт байдалд хүрэхэд хангалттай юм. Гурвалсан гелийн урвал дахь энерги ялгарах температурын хамаарал нь маш хүчтэй байдаг, жишээлбэл, ~ 1-2 температурын мужид? 10 8 К энерги ялгарах http://*****/images/ukbase_2__1234.jpg" alt="\ Varepsilon _ (3 \ альфа) = 10 ^ 8 \ rho ^ 2 Y ^ 3 * \ үлдсэн (((T \over (10^8)))\баруун)^(30)" width="210 height=46" height="46">!}

устөрөгчийн шаталт нь эв нэгдэлтэй ойрхон байна).

Гэсэн хэдий ч гурвалсан гелийн урвал нь нэгж масс тутамд Бете циклээс хамаагүй бага энерги ялгаруулдаг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гелийн "шатаах" үед ялгарах энерги нь устөрөгчийг "шатаах" үеийнхээс 10 дахин бага байдаг.Гели шатаж, цөм дэх энергийн эх үүсвэр шавхагдах тусам нарийн төвөгтэй нуклеосинтезийн урвал явагдах боломжтой болох боловч нэгдүгээрт, ийм урвал нь улам өндөр температур шаарддаг, хоёрдугаарт, ийм урвалын нэгж массын энергийн ялгаралт нь массын тоо нэмэгдэх тусам буурдаг. урвалд ордог цөм.

DIV_ADBLOCK170">

Харьцангуй бага масстай улаан аваргуудын хувьд (Нарны тухай) изотерм цөм нь гол төлөв гелийээс бүрддэг. асар том одод- нүүрстөрөгчөөс ба хүнд элементүүд. Гэсэн хэдий ч ямар ч тохиолдолд ийм изотерм цөмийн нягт маш өндөр тул цөмийг бүрдүүлж буй плазмын электронуудын хоорондох зай нь тэдний Де Бройль долгионы урттай тохирч байна http://*****/images/ukbase_2__23813.jpg "өргөн="220" өндөр "220 src=">

Цагаан будаа. 5. Бөмбөрцөг хэлбэртэй цагаан одойн популяци одны бөөгнөрөл NGC 6397. Цэнхэр дөрвөлжин нь гелий цагаан одой, Нил ягаан өнгийн тойрог нь "хэвийн" өндөр нүүрстөрөгчийн цагаан одойнууд юм.

Бөмбөрцөг оддын бөөгнөрөл NGC 6397-ийн гэрэл зураг дээр (Зураг 5) хоёр төрлийн цагаан одойг тодорхойлсон: бага масстай оддын хувьслын явцад үүссэн гелий цагаан одой, оддын хувьслын үр дүнд үүссэн нүүрстөрөгчийн цагаан одой. илүү масстай.

2.2. Улаан аваргууд жингээ алдаж, бүрхүүлийг нь хаях

Улаан аваргуудын цөмийн урвал нь зөвхөн цөмд тохиолддоггүй: устөрөгч цөмд шатаж, гелийн нуклеосинтез нь одны устөрөгчөөр баялаг хэвээр байгаа хэсгүүдэд тархаж, устөрөгчөөр баялаг, устөрөгчөөр баялаг хэсгүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхарга үүсгэдэг. бүс нутаг. Гурвалсан гелийн урвалын үед ижил төстэй нөхцөл байдал үүсдэг: гели нь цөмд шатаж, гели багатай ба гелиээр баялаг бүсүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхаргад төвлөрдөг. Нуклеосинтезийн ийм "хоёр давхарга" бүс бүхий оддын гэрэлтэлт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, нарны хэдэн мянган гэрэлтүүлэгт хүрч, харин од "хавдаж", диаметрээ дэлхийн тойрог замын хэмжээнд хүртэл нэмэгдүүлдэг. Гелийн нуклеосинтезийн бүс нь одны гадаргуу дээр гарч ирдэг: энэ бүсийн доторх массын хэсэг нь одны массын ~70% байна. "Инфляци" нь одны гадаргуугаас маш хүчтэй бодис гоожих замаар дагалддаг.

Shklov" href="/text/category/shklov/" rel="bookmark">Шкловский улаан аварга биетүүдийн хясаа урсгаж гаригийн мананцар үүсэх механизмыг санал болгосон бол ийм оддын изотерм доройтсон цөм нь ил гарахад хүргэдэг. цагаан одой үүсэх нь ийм оддын массыг алдах, дараа нь дугтуй алдах механизм нь тодорхойгүй байгаа боловч дугтуйг алдахад хүргэж болзошгүй дараах хүчин зүйлсийг санал болгож болно.

Өргөтгөсөн оддын дугтуйнд тогтворгүй байдал үүсч, хүчтэй болоход хүргэдэг хэлбэлзлийн процессууд, одны дулааны горимын өөрчлөлт дагалддаг. Зураг дээр. Ийм хэлбэлзлийн үр дагавар байж болох оддын материйн 6 тод харагдах нягтын долгион. Фотосферийн доорхи бүс нутагт устөрөгчийн иончлолын улмаас хүчтэй конвектив тогтворгүй байдал үүсч болно. Улаан аваргуудын хувьд нарны идэвхжил нь ижил төстэй шинж чанартай байдаг бол конвектив урсгалын хүч нарныхаас хамаагүй их байдаг. Хэт өндөр гэрэлтүүлгийн улмаас одны цацрагийн урсгалын гэрлийн даралт нь түүний гаднах давхаргад мэдэгдэхүйц болж, энэ нь хэдэн мянган жилийн дотор бүрхүүлийн алдагдалд хүргэж болзошгүй юм.

илүүдэл масс" улаан аварга том .

Шкловскийн санал болгосон улаан аварга биетүүдийн хувьслын хувилбарыг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрч, олон тооны ажиглалтын мэдээллээр баталж байна.

3. Цагаан одойнуудын физик ба шинж чанарууд

Өмнө дурьдсанчлан, цагаан одойн масс нь нарны масстай ойролцоо боловч хэмжээ нь нарны нэг зууны нэг (эсвэл бүр бага) хэсэг юм, өөрөөр хэлбэл цагаан одойн дахь бодисын нягт нь маш өндөр бөгөөд г / см 3. Ийм нягттай үед электрон бүрхүүлүүдатомууд устаж, бодис нь электрон-цөмийн плазм болж, электрон бүрэлдэхүүн хэсэг нь доройтдог электрон хий. Ийм хийн P даралт нь дараахь хамаарлыг дагаж мөрддөг.

Энд DIV_ADBLOCK171">

3.1. Масс-радиусын хамаарал ба Чандрасекхарын хязгаар

http://*****/images/ukbase_2__535.jpg" alt="kT<< E_F!}" width="91 height=17" height="17">). Үүний зэрэгцээ, Паули хасалтаар материйн нягт нэмэгдэхийн хэрээр (хоёр электрон ижил квант төлөвтэй, өөрөөр хэлбэл ижил энерги, спинд байж болохгүй) электронуудын энерги, хурд нь маш их хэмжээгээр нэмэгдэж, электронуудын нөлөөлөл ихэсдэг. Харьцангуйн онол ажиллаж эхэлдэг - доройтсон электрон хий харьцангуй болж хувирдаг. Харьцангуй доройтсон электрон хийн даралтын нягтралаас хамаарах хамаарал нь аль хэдийн өөр байна.

Ийм төлөвийн тэгшитгэлийн хувьд сонирхолтой нөхцөл байдал үүсдэг. Цагаан одойн дундаж нягт http://*****/images/ukbase_2__270.jpg" width="21" height="14 src=">- Масс, а - Цагаан одойн радиус. Дараа нь даралт. http://** ***/images/ukbase_2__716.jpg" alt="(P \ over R) \ sim ((M ^ (4/3)) \ over (R ^ 5))" width="89 height=46" height="46">!}

Даралтыг эсэргүүцэх таталцлын хүч:

байдаг, Хэдийгээр даралтын уналт болон таталцлын хүчрадиусаас адилхан хамааралтай, гэхдээ тэдгээр нь массаас өөр өөр хамааралтай - ~ ба ~ диск"> DA - спектрт шугамууд байдаг ба гелийн шугам байхгүй. Энэ төрөл нь цагаан одойнуудын ~ 75% нь байдаг. бүх температурын хүрээ - ионжуулсан гелийн шугам хүчтэй, температур нь тасралтгүй спектрийн 90% -иас багагүй, устөрөгчийн шугамаас дээш байна уу? DG - кальци, төмрийн шугамууд байдаг, DO - ионжуулсан гелийн шугамууд нь саармаг гелий ба (эсвэл) устөрөгчийн шугамууд байдаг, тэдгээрийн температур нь K?

5. Цагаан одойнуудыг хамарсан одон орны үзэгдэл

5.1. Цагаан одойнуудын рентген туяа

Залуу цагаан одойнуудын гадаргуугийн температур - бүрхүүлээ урсгасны дараа оддын изотроп цөм - маш өндөр - 2-оос дээш? 10 5 К, гэхдээ нейтрино хөргөх, гадаргуугаас цацраг туяанаас болж маш хурдан унадаг. Ийм маш залуу цагаан одойнууд рентген туяанд ажиглагддаг (жишээлбэл, ROSAT хиймэл дагуулын HZ 43 цагаан одойн ажиглалт).

Халуун цагаан одойн гадаргуугийн температур 7? 10 4 К, хүйтэн - ~ 5 ? 10 3 К.

Рентген туяаны муж дахь цагаан одойн цацрагийн нэг онцлог нь тэдгээрийн рентген цацрагийн гол эх үүсвэр нь фотосфер бөгөөд энэ нь тэднийг "ердийн" одноос ихээхэн ялгаж өгдөг: сүүлийн үед рентген туяа ялгардаг. титэм, хэдэн сая келвин хүртэл халааж, фотосферийн температур нь рентген туяа үүсэхэд хэтэрхий бага байна (тэдгээрийн 9-р зургийг үз).

Хуримтлал байхгүй үед цагаан одойнууд цөм дэх ионуудаас дулааны энергийн нөөцтэй байдаг тул гэрэлтэх чадвар нь наснаас хамаардаг. Цагаан одойнуудын хөргөлтийн тоон онолыг 1940-өөд оны сүүлээр боловсруулсан.

5.2. Хоёртын систем дэх цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах

диск"> Хамтрагч нь их хэмжээний улаан одой байх үед цагаан одой дээр тогтворгүй хуримтлагдах нь одой шинэ (U Gem (UG) төрлийн одод) эсвэл нова хэлбэртэй төстэй хэлбэрүүд үүсэхэд хүргэдэг. хувьсах одууд. Хүчтэй соронзон оронтой цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах нь цагаан одойн соронзон туйлуудын бүс рүү чиглэгддэг бөгөөд дэд туйлын бүсэд хуримтлагдах плазмын цацрагийн циклотрон механизм нь харагдахуйц бүсэд цацрагийн хүчтэй туйлшралыг үүсгэдэг. спектрийн (туйлт ба завсрын туйл). Устөрөгчөөр баялаг бодисыг цагаан одой дээр хуримтлуулах нь гадаргуу дээр хуримтлагдах (гол төлөв гелийээс бүрддэг) ба гелийг хайлуулах урвалын температур хүртэл халаахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны тогтворгүй байдлын үед дэлбэрэлтэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь нова хэлбэрээр ажиглагддаг. тархалт. Их хэмжээний цагаан одой дээр нэлээд удаан, эрчимтэй хуримтлагдах нь түүний массыг Чандрасекхарын хязгаараас давахад хүргэдэг. таталцлын уналт, энэ нь Ia төрлийн суперновагийн дэлбэрэлт хэлбэрээр ажиглагдаж байна (10-р зургийг үз).

Мөн үзнэ үү

Хуримтлал Хамгийн тохиромжтой хийМуухай хий Од Нуклеосинтез Гаригийн мананцар Супернова Сириус

Тэмдэглэл

1. ^ a b c Цагаан одойнууд - www. Франко. /publish/astro/bukvy/b. pdf // Одон орон судлал нэвтэрхий толь бичиг- www. Франко. /publish/astro/Under ерөнхий хэвлэлТэгээд. - Львов: LNU-GAO NANU, 2003. - P. 54-55. - ISBN -X, UDC

Уран зохиол

Дебора Жан Уорнер. Алван Кларк ба хөвгүүд: Оптикийн уран бүтээлчид,Смитсоны хэвлэл, 1968 Шкловский, I. S. Гаригийн мананцар ба тэдгээрийн цөмийн мөн чанарын тухай // Одон орон судлалын сэтгүүл. - 33-р боть, №3, 1956. - Ss. 315-329. , . Физик үндэсоддын бүтэц, хувьсал,М., 1981 - байгаль. *****/db/msg. html? дунд = 1159166 & uri = индекс. html Одууд: тэдний төрөлт, амьдрал, үхэл,М .: Наука, 1984 - шкловский-окр. *****/онлайн/шкловский. htm Киппенхан 100 тэрбум нар. Төрөлт, амьдрал ба оддын үхэл, М .: Мир, 1990 - . ru/astro/index. html Сансар огторгуйн физик. Бяцхан нэвтэрхий толь бичиг, М.: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг, 1986 - www. *****/db/FK86/

Нар бол галын бөмбөг бөгөөд түүний гүнд байдаг термоядролын урвал. Үүний үр дүнд устөрөгчийн атомууд гелийн атом болж хувирч, асар их энерги ялгардаг. Түүний жижиг хэсэг нь амьдралыг өгдөг дэлхий гараг. Галт бөмбөг, дамжуулан бий болсон термоядролын нэгдэл, дуудсан үндсэн дарааллын од.

Манай гэрийн од " шар одой" Өөрөөр хэлбэл, сансар огторгуйн хувьд энэ формаци нь жижиг, өнгө нь шар өнгөтэй байдаг. Харин хүний ​​нүд үүнийг цагаан гэж ойлгодог. Шар одойн амьдрах хугацаа нь довтолгооны хувьд богино байдаг. Энэ нь ердөө 10 тэрбум жилийн хугацаа юм. Орчлон ертөнцийн жишгээр нас бол инээдтэй юм. Гэхдээ устөрөгч бүрэн гелий болж хувирахад яг ийм хугацаа шаардагдана.

Үүний дараа од томорч, улаан аварга гэгддэг өөр нэг сансрын тогтоц болж хувирдаг. Энэ тохиолдолд гелий гал авалцдаг. Энэ нь нүүрстөрөгч болж хувирч эхэлдэг бөгөөд одны хэмжээ нэмэгдэж, нэмэгддэг. Жишээлбэл, манай нарны гаднах хил хязгаар Дэлхийд хүрч, замдаа шингэх болно Мөнгөн усТэгээд Сугар. Мэдээжийн хэрэг, цэнхэр гариг ​​дээр амьдрал байхгүй болно. Далайнууд уурших боловч бүх зүйлийн үндэс нь ус юм.

Од ихэвчлэн 1 тэрбум жилийн турш улаан аварга төлөвт байдаг. Дараа нь тэр очдог гаригийн мананцар. Энэ бол төвд цагаан одойтой хийн үүл юм. Энэ бол бас од боловч эрчим хүчний эх үүсвэргүй. Энэ нь асар их нягтралтай, гэрэл гэгээтэй байдаг. Ийм цагаан одойнууд манай галактикаас нийт тоо 10 орчим хувь нь одтой.

Гэхдээ энэ бол аялалын төгсгөл бөгөөд хаанаас эхлэх вэ? Залуу од хэрхэн үүссэн, манай Нар хэрхэн гарч ирсэн, нарны систем? Энэ асуудалд үндсэн дарааллын одод үүссэнийг тайлбарласан тодорхой онол байдаг.

Нарны үүсэл

5 тэрбум жилийн өмнө бидний одоогийн байгаа газар юу ч байгаагүй. Дэлхий, өөр гариг, нар ч байсангүй. Орон зай бүхэлдээ устөрөгчийн молекулуудаар дүүрсэн байв. Тэд асар том мананцар үүсгэж, сансарт чөлөөтэй хөдөлсөн. Гэвч саран дор юу ч үүрд үргэлжлэхгүй (in энэ тохиолдолдгалактикийн төвийн доор). Таталцлын хүчний нөлөөн дор устөрөгчийн үүл аажмаар юүлүүр болж, тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж эхлэв.

Яагаад ийм зүйл болсон бэ? Бүх зүйлд таталцал буруутай. Жишээлбэл, ижил Дэлхий дээр тэдний ачаар хүчтэй хар салхи, хар салхи үүсдэг. Сансар огторгуй бүхэлдээ ижил хуулийн дагуу амьдардаг. Зөвхөн хар салхи орно агааргүй орон займэдэгдэхүйц байна том хэмжээтэй, гэхдээ олон сая жилийн турш оршин тогтнож ирсэн. Үүнтэй төстэй хар салхи 5 тэрбум жилийн өмнө тохиолдсон. Тэр л шар одой дүр төрхийг бий болгосон юм.

Асар том хийн юүлүүр илүү хурдан эргэлдэж, түүний төвд устөрөгчийн нягт нэмэгдэж байв. Үүний дагуу температур нэмэгдсэн. Эцэст нь энэ нь маш чухал түвшинд хүрч, термоядролын урвалын эхлэлийг өдөөсөн. Нар ингэж л төрсөн. Энэ нь 4.6 тэрбум жилийн өмнө бүрэн үүссэн. Энэ нь дээр одоогоорШар одой аль хэдийн амьдралынхаа хагасыг өнгөрөөсөн. Шинэ тэрбум жил амьдрах тусам улам бүр гэрэлтдэг. Түүний дотоод бүтэц юу вэ?

Нарны дотоод бүтэц

Нарны масс нь нийт жингийн 99% -тай тэнцдэг нарны систембөгөөд 2×10 27 тоннтой тэнцэнэ. Үлдсэн хувь нь гариг, хиймэл дагуул, сүүлт од, астероидуудаас бүрддэг. Одны диаметр нь дэлхийн диаметрээс 109 дахин том хэмжээтэй тэнцүү бөгөөд 1.39 сая км юм. Шар одой гарагаас цэнхэр гариг ​​хүртэл 149.6 сая км. Энэ бол нэг гэж нэрлэгддэг зүйл юм одон орны нэгж . Төв рүү сүүн замНарнаас 26 мянган гэрлийн жилийн зайд. Од тойрог замдаа 200 сая жил тутамд нэг эргэлт хийдэг. Галактикийн төвийг тойрон 217 км/с хурдтай хөдөлдөг.

Гэрэлтүүлгийн төвд байрладаг гол. Энэ нь нийт нарны массын 40% -ийг агуулдаг. Түүний диаметр нь ойролцоогоор 350 мянган км юм. Цөмийн нягт нь асар их бөгөөд усны нягтаас 150 дахин их юм. Температур нарны цөмЦельсийн 13.6 сая орчим хэм байна. Устөрөгчийн молекулууд температур, нягтын нөлөөн дор бие биетэйгээ нийлж гелий болж хувирдаг тул термоядролын урвал явагдаж энерги ялгардаг. Энэ тохиолдолд нейтрино болон гамма фотонууд ялгардаг.

Гамма фотонууд нарны гаднах бүрхүүл рүү шилжих явцдаа бага энергитэй фотон болж задрах ба нейтрино нь халуун массаар дамжин өнгөрөхөд ямар ч байдлаар өөрчлөгддөггүй.

Цөмийн цаана байгаа конвектив бүс. Температурын нөхцөлтүүний дотор энэ нь мэдэгдэхүйц доогуур бөгөөд цөмд ойрхон 5 сая хэмээс хэтрэхгүй байна. Мэдээжийн хэрэг, энэ температурт цөмийн нэгдэлтохиолдох боломжгүй. Энэ бүсийн зузаан нь ойролцоогоор 300 мянган км юм. Энэ зайд температур 6 мянган градус хүртэл буурдаг. Бүсийн үүрэг бол өндөр температурыг одны гадаргуу руу маш удаан, аажмаар шилжүүлэх явдал юм. IN конвектив бүсшар одойн соронзон орон мөн үүсдэг.

Цаашид сунгалтууд фотосфер. Энэ нь манай төрөлх одны гадаргуу гэж тооцогддог. Эндээс л гарч ирдэг нарны цацраг. Фотосферийн гадна захад температур 4.5 мянган градус хүрдэг. Бүх зайг энэ давхаргын гадаргуугаас, түүний дотор Дэлхий хүртэлх зайг тооцдог.

Фотосфер нь маш нимгэн гаднах бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Үүнийг гэж нэрлэдэг - хромосфер. Түүний зузаан нь 2 мянган км-ээс хэтрэхгүй. Фотосфер дэх температур нэмэгдэж, Цельсийн 10 мянган градус хүрдэг. Зарим бүс нутагт 20 мянган градус хүрч болно. Энэ бүсэд устөрөгчийн молекулууд харьцангуй бага нягтралтай байдаг. Тэд гаднах бүрхүүлийг улаан өнгөтэй болгодог.

Нарны гадаргуу дээрх нарны титэм

Фотосферийг дээрээс нь хүрээлдэг нарны титэм. Давхаргын нягтрал маш бага боловч температур өндөр байна. Цельсийн 1-2 сая хэм хүрдэг. Яагаад ийм зүйл болж байна вэ? Үүний шалтгаан нь соронзон орон гэсэн таамаглал байдаг. Түүний нөлөөгөөр байдаг нарны дэлбэрэлт. Тэд титэмийг өндөр температурт халаана. Титэм нь бага нягтралтай тул бараг үл үзэгдэх юм. Дэлхийгээс үүнийг нар хиртэх үед, сар нарыг бүрэн хааж байх үед ажиглаж болно. Яг энэ мөчид дэлхийн хиймэл дагуулын эргэн тойронд туяа ажиглагдаж байгаа нь титэмээс өөр зүйл биш юм.

Ионжуулсан бөөмсийн асар том урсгал нь титэмээс байнга урсдаг. Энэ нарны салхи, энэ нь гели-устөрөгчийн плазм юм. Бөөмүүд 400-аас 750 км/с хүртэл хурдтай явдаг. Тэд нарны системийг бүхэлд нь нэвчиж, гелиосферт замаа дуусгадаг. Эндээс л эхэлдэг од хоорондын орчин, мөн ионжсон бөөмсийн хурд нь тэг болох хандлагатай байдаг.

Нарны салхи нь нарны аймгийн гаригуудын гадаргууд сөргөөр нөлөөлдөг. Энэ нь мөн дэлхий дээр сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Гэвч цэнхэр гаригийн хүчирхэг соронзон орон бий болгодог хамгаалалтын дэлгэц. Түүний ачаар нарны салхи дэлхийн гадаргуу руу нэвтэрч чадахгүй.

Соронзон орон

Нарны плазм нь маш их байдаг өндөр цахилгаан дамжуулах чанар. Үүний дагуу энэ нь үүсдэг цахилгаан гүйдэлба үүний үр дүнд соронзон орон. Нар нь ерөнхий соронзон оронтой бөгөөд орон нутгийн шинж чанартай байдаг соронзон орон. Нийт соронзон орон нь 22 жил тутамд туйлшралаа өөрчилдөг. Энэ үйл явц нь нарны идэвхжилээс хамаарна. Үйл ажиллагаа хамгийн бага байх үед туйлуудын хурцадмал байдал хамгийн их байдаг. Нарны идэвхжил нэмэгдэж, талбайн хүч буурдаг.

Орон нутгийн соронзон орон нь илүү хүчтэй, тогтмол бус байдаг жижиг талбайерөнхий талбартай харьцуулахад. Хэрэв талбай том бол хурцадмал байдал бага байна. Хамгийн хүчтэй соронзон орон нь нарны толбо дээр ажиглагддаг. Орон нутгийн талбайн туйлшрал нь туйлшралын чиглэлд давхцах үед энэ нь ялангуяа мэдэгдэхүйц юм нийтлэг талбар. Ерөнхийдөө эдгээр талбайнууд нь тогтворгүй бөгөөд нарны хэдхэн эргэлтийг л үргэлжлүүлдэг.

Наран дээрх хар толбо

Нарны идэвхжил

Эхлээд тодорхойлъё нарны толбо . Эдгээр нь гэрэлт бөмбөрцгийн бусад хэсгүүдээс бага температуртай, тод харагдах харанхуй газрууд юм. Гол нь эдгээр газруудад шар одойн гэдэснээс цахилгаан шугамхүчирхэг соронзон орон. Тэд бодисын хөдөлгөөнийг дарангуйлдаг тул багасгадаг жигд хуваарилалтдулааны энерги. Нарны идэвхжлийн гол үзүүлэлт нь нарны толбоны тоо юм.

Нарны идэвхжил нь өөрөө янз бүрийн үзэгдэл, соронзон орон үүсэхээс үүдэлтэй. Энэ нь гялалзах, хүч чадлын өөрчлөлт хэлбэрээр илэрдэг цахилгаан соронзон цацраг, уур хилэн нарны салхиболон бусад үзэгдлүүд. Энэ бүхний үр дүнд гариг ​​хоорондын орчин эвдэрч байна. Юу харагдаж байна геомагнитийн үйл ажиллагаа, нэг Дэлхий дээр гэж хэлье.

Цаг хугацааны хувьд нарны идэвхжил нь богино болон удаан үргэлжлэх боломжтой. Хоёр дахь тохиолдолд энэ нь цэнхэр гаригийн уур амьсгалд эрс нөлөөлдөг. Жишээ нь, дэлхийн дулаарал, өнөөдөр ажиглагдаж байгаа нь шар одны урт хугацааны үйл ажиллагаатай шууд холбоотой. Гэхдээ ийм нөлөөний механизмыг маш бага судалсан хэвээр байна.

Сар нарыг бүрхэж, хиртэлт болов

Нар хиртэлт нь сар дэлхий дээрх ажиглагчаас нарыг бүрэн эсвэл хэсэгчлэн хаасан үед тохиолддог. Энэ үзэгдэл-д л боломжтой шинэ сар. Энэ бол шар од, цэнхэр гариг, сар нэг шугам дээр байрлах тодорхой үе шат юм. Үүний зэрэгцээ дэлхийн хиймэл дагуулдунд байрладаг. Шинэ сарны хоорондох завсарлага нь 29.5 хоног байна.

100 жилд дунджаар 235 удаа нар хиртдэг. Түүгээр ч барахгүй нарны диск 62 тохиолдолд бүрэн хаагдсан байна. 159 тохиолдол нь дискний хэсэгчилсэн хаалт юм. Өөрөөр хэлбэл, дэлхийн хиймэл дагуул нарны дискний төвөөр дамждаггүй, харин ажиглагчаас зөвхөн нэг хэсгийг нь нуудаг. Тэнгэр бага зэрэг харанхуйлж байна. Ийм хиртэлтийг Сар нар нарыг бүрэн бүрхсэн бүсээс 2 мянга орчим километрийн зайд ажиглаж болно.

14 тохиолдол байдаг цагираг хиртэлт. Энэ тохиолдолд хиймэл дагуул нь нарны дискний дагуу дамждаг боловч диаметр нь бага болж хувирдаг тул одыг ажиглагчаас нууж чадахгүй.

At бүтэн хиртэлтНарны титэм тод харагдаж байна. Гэхдээ хүн төрөлхтөн үүнийг 600 сая жилийн турш биширч чадна. Энэ хугацааны дараа сар дэлхийгээс маш хол холдох болно нар хиртэлтболомжгүй болно. Баримт нь хиймэл дагуул улам хурдан хөдөлж, цэнхэр гараг аажмаар эргэлтээ удаашруулж байна. Ийнхүү сар жил бүр дэлхийгээс 4 см-ээр холддог.

Нарны хувьд урт удаан хугацаанд гэрэлтэх болно. орон зайн зай, дэлхийн хүмүүст халуун дулаан, амьдралыг бэлэглэдэг. Үүнээс өмнө хэдэн тэрбум жил өнгөрөх болно эрс өөрчлөлтүүд, энэ нь сөргөөр нөлөөлж болзошгүй цэнхэр гариг. Энэ хугацаанд тэгнэ гэж найдъя хүний ​​соёл иргэншилсүйрлээс өөрийгөө хамгаалах боломжийг олох болно. Боломжгүй цорын ганц зүйл бол Нарыг өөрөө аврах явдал юм. Эцсийн эцэст, Орчлон ертөнц сансрын мөчлөгийн хүрээнд амьдардаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр өөрийн эхлэл, төгсгөлтэй байдаг.