Жұлдыздың өмірлік циклінің түсіндірмесі
Жұлдыздар - ғаламдағы ең маңызды нысандардың бірі. Олар күн жүйелерінің орталықтары болып табылады, Жер сияқты планеталардағы тіршілікті қолдау үшін қажетті жарық пен жылуды қамтамасыз етеді. Біз көбінесе жұлдыздарды түнгі аспандағы тұрақты нысандар ретінде қарастырсақ та, олардың іс жүзінде күрделі және динамикалық өмірлік циклі бар. Бұл мақалада жұлдыздың өмірлік циклінің әртүрлі кезеңдері, туғаннан өлгенге дейін сипатталады.
Жұлдыздардың туылуы: тұмандықтар және протожұлдыздар
Жұлдыздар өз тіршілігін тұмандық деп аталатын газ бен шаң бұлттарында бастайды. Бұл тұмандықтар сутегіден, гелийден және басқа да ауыр элементтерден тұрады. Жұлдыздардың пайда болуына қатысты тұмандықтардың екі негізгі түрі бар: эмиссиялық тұмандықтар және қараңғы тұмандықтар. Жұлдыздардың пайда болу процесі әдетте жақын маңдағы суперновадан шыққан соққы толқыны сияқты бұзылыс тұмандықтың бір бөлігін өз ауырлық күшінің әсерінен құлатқан кезде басталады.
Бұл тұмандықтың бір бөлігі құлаған кезде, ол конденсацияланып, қызады, нәтижесінде протожұлдыз деп аталатын нысан пайда болады. Бұл жұлдыз өмірінің алғашқы кезеңі. Протожұлдыз айналасындағы тұмандықтан аккреция арқылы материал жинауды жалғастырады. Бұл кезеңде, егер протожұлдыз жеткілікті массивті болса, оның өзегіндегі қысым мен температура айтарлықтай артады.
Негізгі кезең: Негізгі тізбек
Аккреция аяқталғаннан кейін, протожұлдыз ядролық синтезді, атап айтқанда сутегінің гелийге айналуын бастау үшін жеткілікті ішкі температура мен қысымға жетеді. Бұл негізгі тізбек жұлдызына ауысуды білдіреді. Бұл кезеңде жұлдыз гидростатикалық тепе-теңдікте болады, себебі оның өзегіндегі ядролық реакциялардан туындайтын сәулелену қысымы жұлдызды қысуға бейім ауырлық күшіне қарсы тұрады.
Негізгі тізбек жұлдыздары бұл кезеңде массаларына байланысты миллиондаған жылдан миллиардтаған жылға дейін өмір сүре алады. O және B типті жұлдыздар сияқты үлкенірек жұлдыздардың өмір сүру ұзақтығы қысқа, себебі олар ядролық отынын тез жанып кетеді. Керісінше, M типті жұлдыздар (қызыл ергежейлілер) сияқты кішірек жұлдыздар триллиондаған жылдар бойы өмір сүре алады.
Қартаю және өзгеріс: Қызыл алып жұлдыздар
Жұлдыздың өзегіндегі сутегі таусыла бастағанда, гравитация басым бола бастайды, бұл өзектің сығылып, одан әрі қызуына әкеледі. Осыған байланысты жұлдыздың сыртқы қабаттары кеңейіп, салқындайды, бұл жұлдыздың қызыл алыпқа айналуына әкеледі. Бұл кезеңде өзекті қоршаған кішірейетін қабаттарда сутегінің бірігуі жалғасады. Сонымен қатар, егер температура жеткілікті жоғары болса, ядро гелийдің көміртегі мен оттегіге бірігуін де бастайды.
Мысалы, біздің Күніміз алдағы 5 миллиард жылда қызыл алыпқа айналады. Бұл кезеңде ол Марс орбитасына жеткенше кеңейіп, Жерді қоса алғанда, біздің Күн жүйесіндегі планеталарды жұтып қоюы мүмкін.
Төмен және орташа массалы жұлдыздардың соңғы кезеңдері: планеталық тұмандықтар және ақ ергежейлілер
Массасы Күннен сегіз есеге дейін жететін жұлдыздар үшін тіршілік циклі сыртқы қабаттардың түсіп, планеталық тұмандықтың пайда болуымен аяқталады, нәтижесінде ақ ергежейлі деп аталатын өзек қалады. Ақ ергежейлілер өте тығыз заттан, әдетте көміртек пен оттегіден тұрады, олардың массасы Күнге ұқсас, бірақ көлемі Жермен салыстыруға болады.
Ақ ергежейлі жұлдыздар ядролық синтезге ұшырамайды және уақыт өте келе біртіндеп суыйды. Теория бойынша, олар ақырында қара ергежейлі жұлдыздар деп аталатын мүлдем қараңғы жұлдыздарға айналады, дегенмен ғалам бүгінгі күні қара ергежейлі жұлдыздардың пайда болуына жеткілікті жаста емес.
Массивтік жұлдыздардың соңғы кезеңдері: супернова және нейтрондық жұлдыздар немесе қара құрдымдар
Массасы Күннің массасынан сегіз еседен асатын жұлдыздар өмірін күрт өзгертеді. Гелий отынын таусқаннан кейін, бұл жұлдыздар ауыр элементтерді біріктіруді жалғастырады, нәтижесінде темір пайда болады. Темір - балқу арқылы энергия өндірмейтін элемент, сондықтан жұлдыздың өзегінде темірдің жиналуы жұлдыздың гравитациялық коллапсқа қарсы тұру қабілетінің аяқталғанын білдіреді.
Жұлдыз ядросының өте қысқа мерзімде (секундтың бір бөлігі) құлауы аса жаңа жұлдыздың жарылуына әкеледі. Бұл аса жаңа жұлдыз үлкен мөлшерде энергия бөліп шығарады және жұлдызаралық кеңістікке ауыр элементтерді шығарады, бұл жаңа буын жұлдыздарының пайда болуына ықпал етеді.
Қалған ядроның массасына байланысты супернованың нәтижесі нейтрондық жұлдыз немесе қара құрдым болуы мүмкін. Нейтрондық жұлдыздар - өте тығыз нысандар, Күннің массасы шамамен 10 шақырым радиуста сығылған. Егер ядроның массасы белгілі бір шектен асып кетсе (Күннің массасынан шамамен үш есе), гравитация материяны шексіз тығыздық пен гравитация нүктесіне тарта береді, бұл қара құрдым жасайды.
Регенерация циклі
Қызығы, жұлдыз өмірінің соңғы кезеңдерінде пайда болған ауыр элементтер супернова арқылы жұлдызаралық кеңістікке шығарылады. Бұл жаңа тұмандықтар үшін шикізат болып табылады, бұл жұлдыздардың жаңа буындарының пайда болуына әкелуі мүмкін. Осылайша, жұлдыздың өмірлік циклі галактика ішіндегі жұлдыздық материяның қалпына келу циклі ретінде де қызмет етеді.
Қорытынды
Жұлдыздың өмірлік циклі – үлкен уақыт аралығында жүретін күрделі және қызықты процесс. Тұмандықта пайда болудан бастап негізгі тізбек жұлдызы ретіндегі өмірінің шыңына дейін және ақырында оның массасына байланысты өзгеретін соңғы сатыларына дейін жұлдыздар ғаламның дамуы мен эволюциясында маңызды рөл атқарады. Олар тек жарық пен энергия көздері ғана емес, сонымен қатар планеталарды құрайтын және сайып келгенде тіршілікті қолдайтын ауыр элементтерді шығаратын «зауыттар». Жұлдыздардың өмірлік циклін одан әрі зерттеу және түсіну қазіргі заманғы астрономиядағы ең қызықты мақсаттардың бірі болып қала береді.
