Галактика является единственным объектом во Вселенной, образующим звезды. Образоваться вне галактики звезда не может. Материю в виде газообразного водорода для образования звезд дают ядра галактик. В процессе длительной активности ядра галактик выбрасывают в пространство огромные массы плазмы. Вдали от ядра они представляют собой протяженные, уже холодные (3° - 8° К) светлые водородные туманности. Особенно четко эти туманности наблюдаются в рукавах спиральных галактик (Sa, Sb, Sc). В сферических и эллиптических галактиках диффузные газовые туманности, как правило, в телескоп не видны. Причина в том, что они не различимы из-за большой плотности окружающих газов. Очень удобно изучать диффузные газовые туманности в Нашей Галактике, так как для нас они располагаются сравнительно близко.
Процессы звездообразования по своему механизму почти идентичны процессам образования ядра галактики. Здесь также имеют место стадии: холодной диффузной газовой туманности, начала гравитационного коллапса протозвездного облака, интенсивного коллапса протозвездного облака, осевого вращения звезды и так далее. Из ядра галактики выбрасывается протоновая плазма с высокой температурой, которая быстро остывает и превращается в холодные, диффузные, водородные облака (туманности). Образование диффузных газо-водородных туманностей можно представить как закономерное гравитационное и турбулентное (вихревое, беспорядочное) расщепление сплошной ленты водородной массы. В большом удалении от ядра галактики (тысячи световых лет) на диффузные газовые туманности почти не действует фотоновое давление, давление излучения. Туманности удаляются от ядра по инерции. Следовательно, скорость их удаления должна медленно уменьшатся благодаря гравитационному притяжению ядра. Последующие процессы в диффузных газовых туманностях связаны с локальными и множественными уплотнениями материи, которые и рождают звезды. Наподобие того, как в дождевой туче (в атмосфере Земли) конденсируются миллионы капелек дождя, так в диффузной газовой туманности конденсируются миллионы звезд. Появление первых, молодых звезд вызывает свечение газо-водородных диффузных туманностей. Средние их размеры 400 - 1000 световых лет.

§ 19. Период холодного звездообразования (стадия 0).
Начальный этап эволюции звезды - это холодное звездообразование. Все его стадии аналогичны холодному образованию галактического ядра, описанному выше. Ограничимся кратким описанием стадии холодного звездообразования.
1. Период начала гравитационного коллапса протозвездного облака. Происходит коллапс огромных масс водорода (1-10 солнечных масс) к гравитационному центру. (Подробно процесс описан в § 7).
2. Период интенсивного коллапса массы протозвездного облака. Водородные массы приобретают высокие скорости коллапса к гравитационному центру. (Подробно процесс описан в § 8).
3. Период осевого вращения звезды. Коллапс вещества к гравитационному центру происходит по спиралевидной траектории. (Подробно процесс описан в § 9). В итоге коллапс материи формирует ось вращения звезды. Интересно, что молодые звезды имеют высокую скорость вращения на экваторе, достигающую 100 - 500 километров в секунду, а старые звезды - всего несколько километров в секунду. Солнце является старой звездой, поэтому вращается вокруг своей оси со скоростью (на экваторе) всего в 2 километров в секунду.

§ 20. Стадия начала свечения звезды (стадия 1).
Этот этап во многом схож со стадией квазара ядра галактики. Звезда начинает излучать свет и другие электромагнитные волны, и ее уже можно наблюдать в телескоп. Атмосфера звезды прозрачна и наполнена разреженными массами нейтрального водорода, которые не успели опасть на поверхность молодой звезды. Свечение звезды не интенсивное. В астрономии такие звезды называют голубыми гигантами (спектральный класс А). Своим началом термоядерная реакция внутри звезды обязана не высокой температуре, а огромному центральному давлению, которое заставляет соединиться в одно ядро первые 4 протона с образованием одного ядра гелия: 4 p ? Не + 2 ?. Необходимое давление для «холодной» реакции термоядерного синтеза в центре звезды составляет 200 тысяч атмосфер.

§ 21. Стадия звездной эрупции (стадия II).
Слабая лучевая активность очень молодых звезд быстро возрастает. Соответственно и фотоновое давление на поверхности светила увеличивается. Электромагнитные волны оказывают давление на ядра и ионы поверхностного слоя звезды. Звезда со временем увеличивает массу плазменной материи, которая эрупируется (выбрасывается) в атмосферу, в окружающее космическое пространство. Особенно высокая эрупирующая способность у звезд типа Вольфа - Райе. В год такая звезда выбрасывает массу, равную 10 - 5 массы Солнца. Стадию эрупции проходят все звезды. В зависимости от первоначальной массы звезды интенсивность эрупции и масса выбрасываемого вещества различны. Вероятно, за время существования звезда извергает 50 - 70% своей массы, которая на 99% состоит из атомов водорода.
§ 22. Стадия обширной звездной атмосферы (стадия III).
Следующей эволюционной стадией, которую проходит звезда, является образование обширной звездной атмосферы. За миллионы лет постоянной эрупции звезда образует вокруг себя атмосферу, которая может быть больше ее диаметра в тысячи раз. Например, предполагаемый диаметр атмосферы у Солнца в эту стадию был почти в 4000 раз больше диаметра самого Солнца и находился на расстоянии Плутона. Эта стадия звездной эволюции логически вытекает из эруптивной стадии. Если в течение нескольких миллиардов лет будет происходить эрупция плазмы в окружающее пространство, то в итоге вокруг звезды образуется обширная и плотная газопылевая атмосфера. Сила гравитационного притяжения не даст эрупирующей материи покинуть пространство около звезды. Одновременно сила фотонового давления не даст возможности газопылевой материи осесть на поверхность светила. Создаются условия для концентрации и накопления извергнутого звездой вещества. Благодаря быстрому вращению звезды эрупция плазмы в основном осуществляется от ее экватора, поэтому по экваториальной плоскости располагается самая большая газопылевая масса. В общей сложности 20 - 50% массы звезда выбрасывает в пространство за время стадий II и III. Через такую плотную пыле - водородную атмосферу звезда, конечно, не видна, зато различимы контуры наиболее освещенного пыле - водородного ее окружения, которое по размерам в сотни раз больше ее диаметра, но меньше размера всей атмосферы. Астрономы, к сожалению, воспринимают расплывчатые, хорошо освещенные районы околозвездного пыле - водородного вещества как поверхность самой звезды. Смотрите рисунок 11. Так ошибочно появляются гиганты и сверхгиганты в астрономических картотеках на месте обыкновенных звезд с массой не более 2 - 3 солнечной, но с обширной атмосферой. Например, по ошибочным измерениям наиболее освещенного района собственной атмосферы звезде Арктур приписывается диаметр в 26 солнечных, а масса - 11 солнечных масс, у звезды Канопус ошибочно рассчитан размер в 85 солнечных радиусов, а масса больше солнечной в 50 раз, соответственно у Антареса - 328 и 50, Бетельгейзе - 420 и 15, а ? - Цефея вообще считается больше Солнечного диаметра в 1500 раз. Атмосфера нашего Солнца 7 миллиардов лет назад имело максимальную массу вещества на месте расположения современной орбиты Юпитера. Оно освещало наиболее сильно ту часть атмосферы, которая находилась внутри огромного шара, равного по радиусу орбите Юпитера. Поэтому в то время Солнце также ошибочно можно было бы отнести к звезде - гиганту.

Рисунок 11. Вид в телескоп хорошо освещенной части атмосферы (что не является телом звезды-гиганта).
Конечно, современной астрономии надо изменить цифровые данные, которые характеризуют физическое состояние (в том числе температуру, плотность и т. д.) звезд - гигантов и сверхгигантов. Учитывая эволюционные стадии развития, физические параметры звезд-гигантов и сверхгигантов, необходимо отнести эти звезды к стадии III, когда звезды покрываются плотной и обширной атмосферой и перестают быть видны в телескоп, а различаются только их расплывчатые очертания. Атмосфера звезды в химическом отношении приблизительно на 9/10 состоит из водорода. Обширная звездная атмосфера в виде диска на конечном этапе эволюции превращается в кольцо планетарной туманности. Читайте § 29. Аналогичное явление происходит при наблюдении на расстоянии 100 - 200 метров за уличной электрической лампочкой в туманную ночь. Благодаря рассеивающему эффекту тумана вместо светящейся лампочки видно четкое яркое кольцо (ореол), которое больше диаметра лампочки в тысячи раз.

§ 23. Стадия звезды с планетарной системой (стадия IV).
Описанная гипотеза эволюции звезд предполагает образование планетарной системы вокруг каждой звезды. Из материи огромной звездной атмосферы, которая содержит 99% водорода и некоторое количество других элементов, образуются планеты. Читайте § 29-35. Количество планет в такой системе зависит от первоначальной массы звезды, скорости вращения вокруг своей оси и от массы образованной ею атмосферы. Крупные звезды с массой в 5-10 солнечных масс могут иметь системы из 40 - 70 планет. Если в средней части радиуса Солнечной системы расположены планеты-гиганты Юпитер и Сатурн (менее 0,001 солнечной массы), то в средней части гигантской планетарной системы, образованной от звезды в 10 солнечных масс, будут вращаться 2 - 3 мелкие звезды с массой 0,5 - 1,5 солнечных масс. Таков механизм образования «двойных и тройных звезд», а точнее звездно-планетарных систем, содержащих 2 - 3 звезды.

Глава 5. Старение и смерть звезд.
Звезды, как и все в природе, рождаются, стареют и умирают от старения. Внутри звезды накапливаются вещества, которые и приводят к взрыву звёзд как «сверхновых», что приводит к их гибели. Вместе со звездой погибают планеты, которые вращаются вокруг нее.
§ 24. Факторы старения звезд.
Ядра галактик по своей сути являются сверхгигантскими звездами. После того, как были описаны внутренние физические процессы старения ядер галактик, можно легко предсказать симптомы старения звёзд.
1. Значительная потеря массы - самый яркий показатель старения звезды. Существует всего две причины значительной и безвозвратной потери массы каждой звездой. Первая причина состоит в том, что звезда выбрасывает в пространство огромное количество плазмы, которое к концу эволюции равняется 40 - 90% первоначальной ее массы. Побочным и нежелательным последствием этого является одновременное извержение огромного количества ядер и атомов водорода, который сгорает в центре звезды с генерацией энергии. Эрупция продолжается до тех пор, пока звезда испускает лучевую энергию, пока существует фотоновое давление, то есть пока звезда «живет». Даже современное Солнце, считающееся старой звездой, выбрасывает со своей поверхности вещество, которое астрономы называют «солнечным ветром», общей массой приблизительно 2 · 10 12 граммов в секунду. Второй причиной потери массы является электромагнитное излучение и поток нейтрино. Например, Солнце теряет с электромагнитным излучением массу 4·1012 грамм в секунду. К этому количеству следует прибавить 10% от названной массы, которая приходится на нейтринный поток. Третьей причиной уменьшения массы звезды является постоянное излучение элементарных частиц с ее поверхности. К карпускулярному виду излучения со скоростью 300 километров в секунду относятся ядра элементов (лития, алюминия, железа, ртути, радия), который ученые назвали «солнечным ветром», одновременно потоки протонов, электронов, мюонов, гиперонов и других элементарных частиц покидают светило со скоростью в 200 000 километров в секунду. С излучением в виде элементарных частиц Солнце теряет 1014 граммов материи в секунду.
2. Скорость потери массы молодой и старой звезды. Молодые массивные звезды всегда выбрасывают в секунду в свою атмосферу большую массу плазмы, нежели маленькие старые звезды. Астрономы наблюдают в телескоп молодые звезды, излучение которых в миллионы раз выше, чем у Солнца (например, S Золотой Рыбы). Звезды высокой лучевой активности быстрее теряют массу с излучением электромагнитных волн и нейтрино. Поэтому можно сделать вывод: масса молодой звезды всегда значительно выше, чем старой. В среднем же масса молодой звезды равна 5 солнечным массам, а масса очень старых звезд - 0,05 солнечной массы. Интересно, что Солнце 5 миллиардов лет назад теряло массу с эрупцией плазмы и с излучением за год в миллионы раз больше и быстрее, чем сейчас. Из этой, когда-то выброшенной в окружающее космическое пространство материи, образовалась Солнечная планетарная система. Поэтому было бы ошибкой рассчитывать «среднюю скорость» потери массы Солнца на основании сегодняшних данных его излучения и сегодняшних «темпов» эрупции плазмы (солнечного ветра).
3. Уменьшение общего лучевого потока звезды. По мере старения общий лучевой поток, который является виновником эрупции, постоянно уменьшается. Причиной этого в первую очередь является прогрессивное уменьшение массы звезды. К концу эволюции происходит уменьшение массы звезды почти в 100 раз. С уменьшением массы спадают внутренние температура и давление. Поэтому уменьшается интенсивность термоядерных процессов в недрах звезды, а следовательно, становится меньше по интенсивности общая лучевая энергия, вырабатываемая из недр звезды.
Уменьшает общую лучевую энергию и то обстоятельство, что с течением времени все больше протонов звезды «сгорает», а их место занимают энергетически «нейтральные» нейтроны. (Смотрите § 1: 4 р+ ® Не + g + энергия, а это не что иное как 2р+ ® 2n0 + g + энергия). Поэтому с каждой секундой в реакцию термоядерного синтеза способно вступать все меньшее количество протонов, а значит, общая лучевая энергия, покидающая Солнце и другие звезды, уменьшается. Измерения, проведенные американскими и швейцарскими астрономами, показали, что яркость Солнца, которая зависит от количества излучения в световом диапазоне, прогрессивно уменьшается.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173