Лаборатория космических исследований

Ульяновская секция Поволжского отделения Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского

Ульяновский Государственный Университет
Звезды образуются и в наше время

 

 

 

     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.

 

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:

Больше всего мне жаль, что я никогда не увижу прекрасного созвездия Большой Медведицы...

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.