Evolucioni i yjeve masivë. Lindja dhe evolucioni i yjeve: fabrika gjigante e Universit

25 yjet më të afërt mV - vizuale magnitudë; r - distanca nga ylli, pc; L është shkëlqimi (fuqia e rrezatimit) i yllit, i shprehur në njësi të ndriçimit diellor (3,86-1026

Llojet e yjeve Në krahasim me yjet e tjerë në Univers, Dielli është një yll xhuxh dhe i përket kategorisë së yjeve normalë, në thellësi të të cilëve hidrogjeni shndërrohet në helium. Në një mënyrë apo tjetër, llojet e yjeve përafërsisht përshkruajnë ciklin jetësor të njërit veç e veç

"LIFE WORLD" (Lebenswelt) është një nga konceptet qendrore Fenomenologjia e vonë e Husserl-it, e formuluar prej tij si rezultat i kapërcimit të horizontit të ngushtë të një metode rreptësisht fenomenologjike duke trajtuar problemet e lidhjeve botërore të ndërgjegjes. Një përfshirje e tillë e "botës"

Cikli jetësor i një virusi Çdo virus depërton në një qelizë në mënyrën e vet unike. Pasi të ketë depërtuar, ai duhet para së gjithash të heqë veshjen e jashtme në mënyrë që të ekspozojë, të paktën pjesërisht, acidi nukleik dhe filloni ta kopjoni atë. Puna e virusit është e organizuar mirë.

Është krejt e natyrshme që yjet nuk janë qenie të gjalla, por ata gjithashtu kalojnë nëpër faza evolucionare të ngjashme me lindjen, jetën dhe vdekjen. Ashtu si një person, një yll pëson ndryshime rrënjësore gjatë gjithë jetës së tij. Por duhet të theksohet se ata jetojnë qartë më gjatë - miliona dhe madje miliarda vite tokësore.

Si lindin yjet? Fillimisht, ose më mirë më pas Big Bang, materia në Univers u shpërnda në mënyrë të pabarabartë. Yjet filluan të formohen në mjegullnaja - re gjigante pluhuri dhe gazi ndëryjor, kryesisht hidrogjen. Kjo lëndë ndikohet nga graviteti dhe një pjesë e mjegullnajës është e ngjeshur. Pastaj formohen re të rrumbullakëta dhe të dendura gazi dhe pluhuri - globulat Bok. Ndërsa një rruzull i tillë vazhdon të kondensohet, masa e tij rritet për shkak të tërheqjes së materies nga mjegullnaja. Në pjesën e brendshme të rruzullit, forca gravitacionale është më e fortë, dhe ajo fillon të nxehet dhe të rrotullohet. Ky është tashmë një protoyll. Atomet e hidrogjenit fillojnë të bombardojnë njëri-tjetrin dhe në këtë mënyrë prodhojnë nje numer i madh i energji. Përfundimisht temperatura e pjesës qendrore arrin një temperaturë prej rreth pesëmbëdhjetë milionë gradë Celsius, dhe bërthama formohet nova. I porsalinduri ndizet, fillon të digjet dhe të shkëlqejë. Sa do të vazhdojë kjo varet nga masa e yllit të ri. Çfarë ju thashë në takimin tonë të fundit. Sa më e madhe të jetë masa, aq më e shkurtër është jeta e yllit.
Nga rruga, varet nga masa nëse një protoyll mund të bëhet yll. Sipas përllogaritjeve, për këtë kontraktim trup qiellor e kthyer në yll, masa e tij duhet të jetë së paku 8% e masës së Diellit. Një rruzull më i vogël, duke u kondensuar, gradualisht do të ftohet dhe do të kthehet në një objekt kalimtar, diçka midis një ylli dhe një planeti. Objekte të tilla quhen xhuxhë kafe.

Planeti Jupiter, për shembull, është shumë i vogël për t'u bërë yll. Nëse Jupiteri do të ishte më masiv, ndoshta reaksionet termonukleare do të fillonin në thellësitë e tij, dhe sistem diellor do të ishte një sistem yll i dyfishtë. Por kjo është e gjitha teksti ...

Pra, faza kryesore e jetës së një ylli. Shumica të ekzistencës së tij, ylli është në gjendje ekuilibri. Forca e gravitetit tenton të ngjesh yllin dhe energjia e çliruar si rezultat i reaksioneve termonukleare që ndodhin në yll e detyron yllin të zgjerohet. Këto dy forca krijojnë një pozicion të qëndrueshëm ekuilibri - aq i qëndrueshëm sa që ylli jeton kështu për miliona e miliarda vjet. Kjo fazë e jetës së një ylli siguron vendin e tij në sekuencën kryesore. -

Duke shkëlqyer për miliona vjet, yll i madh, domethënë, një yll të paktën gjashtë herë më i rëndë se Dielli, fillon të digjet. Kur bërthamës i mbaron hidrogjeni, ylli zgjerohet dhe ftohet, duke u bërë një supergjigant i kuq. Ky supergjigant më pas do të tkurret derisa më në fund të shpërthejë në një blic monstruoz dhe dramatik drite të quajtur supernova. Duhet të theksohet këtu se supergjigantët blu shumë masivë anashkalojnë fazën e shndërrimit në një supergjigant të kuq dhe shpërthejnë në një supernova shumë më shpejt.
Nëse bërthama e mbetur e supernovës është e vogël, atëherë ngjeshja e saj katastrofike (kolapsi gravitacional) fillon në një yll neutron shumë të dendur dhe nëse është mjaft i madh, do të ngjesh edhe më shumë, duke formuar një vrimë të zezë.

Vdekja e një ylli të zakonshëm është disi ndryshe. Një yll i tillë jeton më gjatë dhe vdes një vdekje më paqësore. Dielli, për shembull, do të digjet edhe për pesë miliardë vjet të tjerë përpara se bërthamës së tij t'i mbarojë hidrogjeni. Shtresat e saj të jashtme më pas do të fillojnë të zgjerohen dhe të ftohen; formohet një gjigant i kuq. Në këtë formë, një yll mund të ekzistojë për rreth 100 milionë vjet në heliumin e formuar gjatë jetës së tij në thelbin e tij. Por edhe heliumi digjet. Si përfundim, shtresat e jashtme do të largohen - ato do të formojnë një mjegullnajë planetare dhe një xhuxh i bardhë i dendur do të tkurret nga thelbi. Edhe pse xhuxhi i bardhë është mjaft i nxehtë, ai përfundimisht do të ftohet, duke u bërë një yll i vdekur i quajtur xhuxh i zi.

Evolucioni yjor në astronomi, sekuenca e ndryshimeve që pëson një yll gjatë jetës së tij, domethënë gjatë qindra mijëra, miliona ose miliarda viteve ndërsa lëshon dritë dhe nxehtësi. Gjatë periudhave kaq të mëdha kohore, ndryshimet janë mjaft domethënëse.

Evolucioni i një ylli fillon në një re molekulare gjigante, e quajtur gjithashtu një djep yjor. Pjesa më e madhe e hapësirës "boshe" në një galaktikë në të vërtetë përmban midis 0.1 dhe 1 molekulë për cm 3. Një re molekulare ka një densitet prej rreth një milion molekula për cm 3. Masa e një reje të tillë e tejkalon masën e Diellit me 100,000–10,000,000 herë për shkak të madhësisë së saj: nga 50 deri në 300 vite dritë të gjerë.

Evolucioni i një ylli fillon në një re molekulare gjigante, e quajtur gjithashtu një djep yjor.

Ndërsa reja rrotullohet lirshëm rreth qendrës së galaktikës së saj të shtëpisë, asgjë nuk ndodh. Megjithatë, për shkak të heterogjenitetit fushë gravitacionale në të mund të shfaqen shqetësime, duke çuar në përqendrime lokale të masës. Çrregullime të tilla shkaktojnë kolaps gravitacional të resë. Një nga skenarët që çon në këtë është përplasja e dy reve. Një ngjarje tjetër që shkakton kolapsin mund të jetë kalimi i një reje përmes një krahu të dendur galaktikë spirale. Gjithashtu faktor kritik mund të rezultojë në një shpërthim supernova aty pranë, valë goditëse e cila do të përplaset me një re molekulare me shpejtësi të madhe. Është gjithashtu e mundur që galaktikat të përplasen, gjë që mund të shkaktojë një shpërthim të formimit të yjeve pasi retë e gazit në secilën galaktikë janë të ngjeshur nga përplasja. Në përgjithësi, çdo inhomogjenitet në forcat që veprojnë në masën e resë mund të shkaktojë procesin e formimit të yjeve.

çdo inhomogjenitet në forcat që veprojnë në masën e resë mund të shkaktojë procesin e formimit të yjeve.

Gjatë këtij procesi, inhomogjenitetet e resë molekulare do të ngjeshen nën ndikimin e gravitetit të tyre dhe gradualisht do të marrin formën e një topi. Kur kompresohet, energjia gravitacionale shndërrohet në nxehtësi dhe temperatura e objektit rritet.

Kur temperatura në qendër arrin 15-20 milion K, reaksionet termonukleare fillojnë dhe kompresimi ndalon. Objekti bëhet një yll i plotë.

Fazat e mëvonshme të evolucionit të një ylli varen pothuajse tërësisht nga masa e tij, dhe vetëm në fund të evolucionit të një ylli mund të luajë një rol përbërja e tij kimike.

Faza e parë e jetës së një ylli është e ngjashme me atë të diellit - ajo dominohet nga reaksionet e ciklit të hidrogjenit.

Ai mbetet në këtë gjendje për pjesën më të madhe të jetës së tij, duke qenë në sekuencën kryesore të diagramit Hertzsprung-Russell, derisa rezervat e karburantit në thelbin e tij të mbarojnë. Kur i gjithë hidrogjeni në qendër të yllit shndërrohet në helium, formohet një bërthamë heliumi dhe djegia termonukleare e hidrogjenit vazhdon në periferi të bërthamës.

Xhuxhët e vegjël të kuq të ftohtë djegin ngadalë rezervat e tyre të hidrogjenit dhe mbeten në sekuencën kryesore për dhjetëra miliarda vjet, ndërsa supergjigantët masivë largohen nga sekuenca kryesore brenda disa dhjetëra miliona (dhe disa vetëm disa milion) vjet pas formimit.

Aktualisht, nuk dihet me siguri se çfarë ndodh me yjet e lehta pasi furnizimi me hidrogjen në bërthamat e tyre është i varfëruar. Meqenëse mosha e universit është 13.8 miliardë vjet, që nuk mjafton që furnizimi me karburant hidrogjen në yje të tillë të shterohet, teoritë moderne bazohen në modelimi kompjuterik proceset që ndodhin në yje të tillë.

Sipas koncepteve teorike, disa nga yjet e lehta, duke humbur lëndën e tyre (era yjore), gradualisht do të avullojnë, duke u bërë gjithnjë e më të vegjël. Të tjerët, xhuxhët e kuq, do të ftohen ngadalë gjatë miliarda viteve, ndërsa do të vazhdojnë të lëshojnë emetime të zbehta në rrezet infra të kuqe dhe mikrovalore të spektrit elektromagnetik.

Yjet me përmasa mesatare si Dielli mbeten në sekuencën kryesore për një mesatare prej 10 miliardë vjetësh.

Besohet se Dielli është ende mbi të pasi është në mes të ciklit të tij jetësor. Sapo një ylli i mbaron hidrogjeni në thelbin e tij, ai largohet nga sekuenca kryesore.

Sapo një ylli i mbaron hidrogjeni në thelbin e tij, ai largohet nga sekuenca kryesore.

Pa presionin që u ngrit gjatë reaksioneve termonukleare dhe gravitetit të brendshëm të balancuar, ylli fillon të tkurret përsëri, si më parë gjatë formimit të tij.

Temperatura dhe presioni rriten përsëri, por, ndryshe nga faza e protostarit, në një nivel shumë më të lartë.

Kolapsi vazhdon derisa, në një temperaturë prej afërsisht 100 milion K, fillojnë reaksionet termonukleare që përfshijnë heliumin, gjatë të cilave heliumi shndërrohet në më shumë elemente të rënda(heliumi në karbon, karboni në oksigjen, oksigjeni në silikon dhe së fundi silikoni në hekur).

Kolapsi vazhdon derisa reaksionet termonukleare që përfshijnë heliumin fillojnë në një temperaturë prej afërsisht 100 milion K

"Djegia" termonukleare e materies, e rifilluar në një nivel të ri, shkakton një zgjerim monstruoz të yllit. Ylli "fryhet", bëhet shumë "i lirshëm", dhe madhësia e tij rritet afërsisht 100 herë.

Ylli bëhet një gjigant i kuq dhe faza e djegies së heliumit zgjat rreth disa milionë vjet.

Ajo që do të ndodhë më pas varet gjithashtu nga masa e yllit.

Tek yjet madhësi mesatare reaksioni i djegies termonukleare të heliumit mund të çojë në çlirimin shpërthyes të shtresave të jashtme të yllit me formimin e mjegullnajë planetare . Bërthama e yllit, në të cilën reaksionet termonukleare ndalen, ftohet dhe shndërrohet në një xhuxh të bardhë helium, zakonisht me një masë deri në 0,5-0,6 masa diellore dhe një diametër në rendin e diametrit të Tokës.

Për yjet masive dhe supermasive (me një masë prej pesë masash diellore ose më shumë), proceset që ndodhin në thelbin e tyre me rritjen e ngjeshjes gravitacionale çojnë në një shpërthim supernova me çlirimin e energjisë së madhe. Shpërthimi shoqërohet me nxjerrjen e një mase të konsiderueshme të lëndës yjore në hapësirën ndëryjore. Kjo substancë më pas merr pjesë në formimin e yjeve, planetëve ose satelitëve të rinj. Është falë supernovave që Universi në tërësi, dhe çdo galaktikë në veçanti, evoluon kimikisht. Bërthama yjore e mbetur pas shpërthimit mund t'i japë fund evolucionit të saj si një yll neutron (pulsar) nëse masa e yllit në fazat e mëvonshme tejkalon kufirin Chandrasekhar (1.44 Masa diellore), ose si një vrimë e zezë, nëse masa e yllit e kalon kufirin Oppenheimer-Volkoff ( vlerat e vlerësuara 2.5-3 Masat diellore).

Procesi i evolucionit yjor në Univers është i vazhdueshëm dhe ciklik - yjet e vjetër zhduken dhe yjet e rinj ndizen për t'i zëvendësuar.

Sipas modernes idetë shkencore, nga materia yjore u formuan elementet e nevojshme për shfaqjen e planetëve dhe jetës në Tokë. Edhe pse nuk ka asnjë këndvështrim të vetëm të pranuar përgjithësisht se si lindi jeta.

Evolucioni i yjeve të masave të ndryshme

Astronomët nuk mund të vëzhgojnë jetën e një ylli të vetëm nga fillimi në fund, sepse edhe yjet më jetëshkurtër ekzistojnë për miliona vjet - jetë më të gjatë të gjithë njerëzimit. Ndryshoni me kalimin e kohës karakteristikat fizike Dhe përbërje kimike yjet, d.m.th. Astronomët studiojnë evolucionin yjor duke krahasuar karakteristikat e shumë yjeve në faza të ndryshme të evolucionit.

Modelet fizike që lidhin karakteristikat e vëzhguara të yjeve pasqyrohen në diagramin e shkëlqimit të ngjyrave - diagrami Hertzsprung - Russell, mbi të cilin yjet formojnë grupe të veçanta - sekuenca: sekuenca kryesore e yjeve, sekuencat e supergjigantëve, gjigantët e ndritshëm dhe të zbehtë, nëngjigantët, nënxhuxhët dhe xhuxhët e bardhë.

Për pjesën më të madhe të jetës së tij, çdo yll është në të ashtuquajturën sekuencë kryesore të diagramit të shkëlqimit të ngjyrave. Të gjitha fazat e tjera të evolucionit të yllit para formimit të një mbetjeje kompakte nuk marrin më shumë se 10% të kësaj kohe. Kjo është arsyeja pse shumica e yjeve të vëzhguar në galaktikën tonë janë xhuxhë modestë të kuq me masën e Diellit ose më pak. Sekuenca kryesore përfshin rreth 90% të të gjithë yjeve të vëzhgueshëm.

Jetëgjatësia e një ylli dhe në çfarë shndërrohet në fund rrugën e jetës, përcaktohet plotësisht nga masa e tij. Yjet me masë më të madhe se Dielli jetojnë shumë më gjatë më i vogël se dielli, dhe jetëgjatësia e yjeve më masive është vetëm miliona vjet. Për shumicën dërrmuese të yjeve, jetëgjatësia është rreth 15 miliardë vjet. Pasi një yll shter burimet e tij të energjisë, ai fillon të ftohet dhe tkurret. Produkti përfundimtar i evolucionit yjor është kompakt objekte masive, dendësia e të cilit është shumë herë më e madhe se ajo e yjeve të zakonshëm.

Yjet pesha të ndryshme përfundimisht vijnë në një nga tre gjendjet: xhuxhët e bardhë, yjet neutron ose vrimat e zeza. Nëse masa e yllit është e vogël, atëherë forcat gravitacionale janë relativisht të dobëta dhe ngjeshja e yllit (kolapsi gravitacional) ndalet. Ai kalon në një gjendje të qëndrueshme xhuxh të bardhë. Nëse masa e kalon vlerë kritike, ngjeshja vazhdon. Në shumë densitet i lartë elektronet bashkohen me protonet për të formuar neutrone. Së shpejti, pothuajse i gjithë ylli përbëhet vetëm nga neutrone dhe ka një dendësi kaq të madhe saqë masa e madhe yjore përqendrohet në një top shumë të vogël me një rreze prej disa kilometrash dhe ngjeshja ndalon - formohet një yll neutron. Nëse masa e yllit është aq e madhe sa edhe formimi yll neutron nuk do të ndalet kolapsi gravitacional, atëherë faza e fundit e evolucionit të yjeve do të jetë një vrimë e zezë.