Наша Галактика весьма немолодая, в ней осталось мало вещества для образования звезд. В наше время звезды образуются в рассеянных скоплениях в рукавах Галактики.
В газопылевых облаках почти одновременно рождаются целые комплексы звезд – скопления. Когда Галактика была очень молодой и состояла почти полностью из водорода и гелия, в скоплениях содержалось до миллиона звезд. Сейчас газопылевое вещество исчерпалось, перешло в звезды и составляет всего 4% от массы Галактики. Поэтому в скоплениях, которые образуются сейчас, содержится всего несколько тысяч или даже сотен звезд (рис. 2).
Рис. 2
Чем больше звезд в скоплении, тем сильнее звезды притягиваюся к его центру масс. Самые старые скопления, шаровые, содержащие миллионы звезд, существуют и сейчас. Но каждая звезда имеет свою собственную скорость и может покинуть скопление. Так старые скопления, которые содержали меньше звезд, рассыпались, и их звезды пополнили звезды поля. Скопления, которые образуются сейчас, тоже рассыпаются, так как они содержат на три-четыре порядка меньше звезд, чем шаровые. Если они не успели рассыпаться, значит, они очень молодые. Такие скопления называются рассеянными (рис. 1).
Из-за быстрого вращения Галактики газопылевое вещество оседало к экваториальной плоскости, и поэтому рассеянные скопления образовывались тоже ближе к плоскости Галактики (рис. 3), особенно в рукавах, где плотность газопылевого вещества больше (рис. 4).
Рис. 3
Рис. 4
Образование звезд начинается из-за гравитационной неустойчивости вещества. Это явление было открыто И. Ньютоном и теоретически обосновано Джеймсом Джинсом. Его суть в борьбе гравитации с газовым давлением. Гравитация, используя неоднородности плотности, стремится создать сгустки вещества, но каждый сгусток, разогревшись из-за притяжения к своему центру масс, создает газовое давление, стремящееся разрушить этот сгусток. Джинс определил предел массы, при котором сгустки устойчивы. Предел Джинса зависит от температуры и плотности вещества. Если гравитация сгустка больше газового давления, то сгусток устойчив, может существовать. Но самое интересное состоит в том, что этот предел может сдвигаться: при большей плотности вещества устойчивыми оказываются сгустки меньших масс, а повышение газового давления препятствует образованию сгустков и сдвигает предел Джинса в сторону больших масс. Это условие создает возможность каскадного деления больших масс очень разреженного ((10 ^ -24) – (10 ^ -20) г/куб. см) и холодного (10 - 80 К) молекулярного газопылевого вещества на все более мелкие образования. После деления исходного вещества на крупные фракции, предел Джинса снижается, становится возможным разделение вещества на более мелкие фракции и так далее. В каждом сгустке кинетическая энергия падающего на него вещества переходит в тепло и излучается, сгусток остается холодным. Фрагментация продолжается, пока сгусток ни станет достаточно плотным и непрозрачным. Его температура растет, это должно приводить к сдвигу предела Джинса в сторону больших масс. Каскадная фрагментация прекращается. В газопылевом облаке образовалась группа протозвезд. Это шаровые образования размером в несколько Солнечных систем, излучающие за счет собственного гравитационного сжатия в инфракрасной области спектра, так как успели разогреться всего до нескольких сот градусов.
Рассеянное скопление, в котором образовалось наше Солнце, уже совсем рассеялось, и какие из окружающих звезд – родственники Солнца, установить трудно, хоть было бы интересно, как пишет на нашем сайте Виктор Михайлович Журавлев.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 4174 просмотра
Познавательная интересная статья, спасибо. Очень удачно подобрано название, сразу привлекает внимание.
Сейчас проводим время за городом, где не очень доступна мобильная связь и есть ограничения интернета. Без притока информации уже сложно чувствовать полноценную жизнь, поэтому поневоле больше читаешь книги. Заинтересовал том с дневниками Достоевского. Писатель не остался равнодушным к записи перед смертью из "Страданий юного Вертера" Гёте:
Это, конечно, не по теме статьи RMR_astra, но лишний раз показывает, что звезды интересны и важны во все времена. Звезды - это самая реальная связь человечества со Вселенной.