私たち一人一人が彼の人生の中で少なくとも一度は星空を見ました。誰かがロマンチックな気分を経験しながらこの美しさを見ました、他はこの美しさがすべて由来するところを理解しようとしました。私たちの惑星での生活とは異なり、宇宙での生活は異なる速度で流れます。宇宙での時間はそれ自身のカテゴリーに住んでいます、宇宙における距離と大きさは巨大です。私たちの目の前では常に銀河や星が進化しているという事実について私たちはめったに考えません。無限の空間内のすべてのオブジェクトは、特定の物理的プロセスの結果です。銀河、星、さらには惑星でさえも、主要な発達段階があります。
私たちの惑星と私たちはみな私たちの発光体に依存しています。太陽はその暖かさで私たちをどれだけ楽しませ、太陽系に命を吹き込むのでしょうか。何百万、何十億年もの間に、私たちは何を待っているのでしょうか。この点で、星がどこから来るのか、そしてどのようにして夜空のこれらの素晴らしい光の人生が終わるのか、天文学的対象の進化の段階が何であるかについてもっと学ぶのは興味があります。
星の起源、誕生および進化
私たちの天の川銀河や宇宙全体に生息する星や惑星の進化は、大部分はよく研究されています。宇宙物体の起源を理解するのを助ける物理学の法則は、宇宙では不安定に作用します。この場合の基礎は、今や宇宙の起源の過程に関する支配的な教義であるビッグバンの理論に基づいています。宇宙を揺さぶって宇宙の形成に至った出来事は、宇宙の基準では、急速に稲妻します。宇宙のために、星の誕生からその死まで、瞬間が過ぎます。巨大な距離は宇宙の恒常性の錯覚を生み出します。遠くに光る星が何十億年もの間私たちを照らしていますが、その時はそうではないかもしれません。
銀河と星の進化の理論は、ビッグバン理論の発展です。星の誕生と恒星系の出現の教義は、規模と時期が異なります。それは、宇宙全体とは異なり、現代の科学手段で観察することができます。
私たちに最も近い光の例で星のライフサイクルを調べることは可能です。太陽は私たちの視野にある何百兆もの星の一つです。さらに、地球から太陽までの距離（1億5000万km）は、太陽系の限界を超えずに物体を探索するためのユニークな機会を提供します。得られた情報は、他の星がどのように配置されているか、これらの巨大な熱源がどれだけ早く使い果たされているか、星の発達段階は何ですか？
ビッグバンの後、小さな粒子は星間の雲を形成しました。そして、それは何兆もの星のための「病院」になりました。すべての星が収縮と膨張の結果として同時に生まれたのが特徴です。宇宙ガスの雲の中での圧縮は、近隣の新しい星の中でそれ自身の重力と同様の過程の影響下で起こりました。膨張は星間ガスの内圧の結果としてそしてガス雲の中の磁場の作用の下で生じました。同時に、雲はその重心の周りを自由に回転しました。
爆発後に形成されたガス雲は、98％が原子状および分子状水素とヘリウムで構成されています。この配列のわずか2％がほこりと固体の微細粒子を占めています。以前は、どんな星の中心にも鉄のコアがあり、100万度の温度に加熱されていると信じられていました。この側面は、著名人の大衆を説明しました。
エネルギーの放出から生じる光はガス雲に入り込まないので、物理的な力に反対して、圧縮力が勝った。放出されたエネルギーの一部と一緒に、光は外向きに広がり、濃いガスの蓄積の中に負の温度と低圧帯を作り出します。このような状態にあると、宇宙ガスは急速に圧縮され、重力の引力の影響により、粒子は恒星物質を形成し始めるという事実につながります。ガスクラスターが密集しているとき、強い圧縮は星型クラスターの形成をもたらします。ガス雲の大きさがわずかであるとき、圧縮は単一の星の形成につながります。
何が起こっているかの簡単な説明は、星の未来が2つの段階を通過するということです - 原始星の状態への速いと遅い圧縮。簡単でわかりやすい言葉で言えば、急速な圧縮は恒星物質が原始星の中心に落ちることです。原始星の形成された中心の背景でゆっくりした圧縮が行われます。次の10万年の間に、新しい地層はサイズが縮小され、その密度は何百万倍も増加します。徐々に、原始星は高密度の恒星物質のために不透明になり、そして継続的な圧縮は内部反応のメカニズムを引き起こします。内圧と温度が上昇すると、将来の星に将来の重心が形成されます。
この状態では、原始星は何百万年もの間とどまり、ゆっくりと熱を放出し、徐々に収縮し、サイズが減少します。その結果、新しい星の輪郭が現れ、その物質の密度は水の密度に匹敵するようになります。
平均して、私達の星の密度は1.4 kg / cm 3 - 塩辛い死海の中の水の密度とほぼ同じです。太陽の中心には100 kg / cm 3の密度があります。恒星物質は液体状態ではありませんが、プラズマの形をしています。
約1億Kの莫大な圧力と温度の影響下で、水素サイクルの熱核反応が始まります。圧縮が止まると、重力のエネルギーが水素の熱核燃焼に変わると、物体の質量は増加します。この時点から、エネルギーを放射する新しい星が質量を失い始めます。
上記の恒星の形成は、恒星の進化と誕生の初期段階を記述する原始的な計画です。今日、私たちの銀河や宇宙全体におけるそのような過程は、恒星物質の激しい枯渇のためにほとんど知覚できません。私たちの銀河の観測の意識的な歴史全体について、新しい星の孤立した出現だけが注目されています。宇宙の規模では、この数字は数百倍、数千倍に増加する可能性があります。
彼らの生活の大部分は、原始星はダストシェルによって人間の目から隠されています。核の放出は赤外線の範囲でしか観察できず、それが星の誕生を見る唯一の方法です。例えば、1967年に、オリオン星雲の天文科学者は新しい星を発見しました。そして、その放射温度は700度ケルビンでした。その後、原始星の発祥の地はコンパクトな情報源であり、それは私たちの銀河だけでなく、私たちから離れた他の場所でも利用可能であることがわかりました。赤外線放射に加えて、新しい星の誕生場所は強い無線信号によって特徴付けられます。
勉強のプロセスと星の進化
星を知る過程は、いくつかの段階に分けられます。最初に、星までの距離を決めます。私たちから星がどれだけ離れているか、そこから光がどれだけの距離離れているかについての情報は、この間ずっと星に何が起こったのかの考えを与えます。ある人が遠くの星までの距離を測定することを学んだ後、星は同じ太陽で、大きさが異なり、運命が異なるだけであることが明らかになりました。光のレベルと放出されるエネルギーの量によって星までの距離を知ることで、星の熱核融合の過程をたどることができます。
星までの距離を決定したら、スペクトル解析を使って星の化学組成を計算し、その構造と年代を調べることができます。分光器の外観のおかげで、科学者たちは星の光の性質を研究することができました。この装置は、恒星がその存在のさまざまな段階で持っている恒星物質のガス組成を決定し測定することができます。
太陽と他の星のエネルギーのスペクトル解析を研究して、科学者たちは星と惑星の進化が共通のルーツを持っているという結論に達しました。すべての宇宙体は同じタイプ、同じ化学組成を持ち、ビッグバンから生じる同じ問題から派生しています。
恒星物質は私たちの惑星と同じ（鉄まで）化学元素から成り立っています。唯一の違いは、これらの要素や他の要素の数、そして太陽と地球の大空の中で起こる過程にあります。これは星を宇宙の他の物と区別します。星の起源はまた別の物理学の分野 - 量子力学の文脈でも考慮されるべきです。この理論によれば、恒星物質を決定する物質は、絶えず分裂する原子と素粒子から成り、それら自身のミクロコズムを作り出しています。この観点から、興味深いのは星の構造、組成、構造そして進化です。結局のところ、私たちの星や他の多くの星の主な質量は、水素とヘリウムの2つの元素しか占めていません。星の構造を記述する理論モデルは、それらの構造と他の宇宙物体との主な違いを理解することを可能にします。
主な特徴は、宇宙の多くのオブジェクトが特定のサイズと形をしているのに対し、星はそれが成長するにつれてサイズを変えることができるということです。高温ガスは互いに弱く結合した原子の化合物です。星形成から数百万年後に、恒星物質の表層の冷却が始まります。星はそのエネルギーの大部分を宇宙に与え、大きさを増減します。熱とエネルギーの伝達は星の内部領域から表面へと起こり、放射線の強度に影響を与えます。言い換えれば、その存在の異なる期間の同じ星は異なって見えます。水素サイクルの反応に基づく熱核過程は、軽い水素原子のより重い元素、すなわちヘリウムと炭素への変換に寄与する。天体物理学者や核科学者によれば、このような熱核反応は放出される熱の量の点で最も効果的です。
なぜ核の熱核融合がそのような原子炉の爆発で終わらないのですか？重要なことは、その中の重力場の力が安定化体積の範囲内で恒星物質を保持することができるということです。このことから、我々は明白な結論を引き出すことができます：どんな星も重い力と熱核反応のエネルギーの間のバランスのためにその大きさを保持する巨大な体です。この理想的な自然モデルの結果は、長期間使用できる熱源です。地球上の最初の生命体は30億年前に出現したと考えられています。当時の太陽は私たちの惑星を今と同じように暖めました。その結果、放射熱と太陽エネルギーの規模は非常に大きいという事実にもかかわらず、私たちの星はほとんど変わっていません - 毎秒300万から400万トン以上。
その存在の年数の間に、私たちの星がどれだけ体重を減らしたかを計算するのは簡単です。これは巨大な数字になるでしょう、しかしその巨大な質量と高密度のために、宇宙全体のそのような損失は重要ではないように見えます。
星の進化の段階
の星の運命は、星の初期質量とその化学組成に依存します。水素の主な埋蔵量が核に集中している限り、星はいわゆる主系列にあります。星のサイズが大きくなる傾向があるとすぐに、それは熱核融合の主な原因が枯渇したことを意味します。天体の変換の長い最後の道を始めました。
宇宙で形成された有名人は、最初に3つの最も一般的なタイプに分けられます：
- 普通の星（黄色い小人）。
- 矮星;
- 巨大な星です。
質量の小さい星（小人）はゆっくり水素貯蔵を燃やして、そして彼らの生活をかなり穏やかに生きます。
そのような星は宇宙の大多数であり、私たちの星は黄色い矮星です。老齢の発症と共に、黄色い小人は赤い巨人または超巨人になります。
星の起源の理論に基づいて、宇宙で星を形成するプロセスは終わっていません。私たちの銀河で最も明るい星は、太陽に比べて最も大きいだけでなく、最も若いです。天体物理学者と天文学者はこれらの星を青い超巨人と呼びます。結局、彼らは同じ運命に直面します。そして、それは何兆もの他の星を経験しています。第一に、急速な誕生、華麗で熱烈な人生、その後ゆっくりとした崩壊の時期が訪れます。太陽のような星は長寿命であり、主列にあります（中央部分）。
星の質量に関するデータを使用して、我々はその進化の発展の道を仮定することができます。この理論の実例は私達の星の進化です。永遠のものは何もありません。熱核融合の結果として、水素はヘリウムに変換され、それ故、その初期貯蔵量は消費されそして減少する。いつか、すぐに、これらの在庫はなくなります。私達の太陽が大きさを変えずに、50億年以上も輝いているという事実から判断すると、星の成熟した時代はまだほぼ同じ期間続くことができます。
水素貯蔵量の枯渇は、重力の影響下で太陽の中心部が急速に縮小し始めるという事実につながるでしょう。コア密度が非常に高くなり、その結果、熱核プロセスがコアに隣接する層に移動することになる。このような状態は崩壊と呼ばれ、星の上層での熱核反応によって引き起こされることがあります。高圧の結果として、ヘリウムを含む熱核反応が引き起こされる。
星のこの部分での水素とヘリウムの供給は何百万年も続くでしょう。水素貯蔵量の枯渇が放射線の強度の増加、殻の大きさの増加、そして星自体の大きさの増加につながるのは、すぐではありません。その結果、私たちの太陽は非常に大きくなります。この絵を何百億年もの間に想像してみれば、それからまばゆいばかりの明るい円盤の代わりに、巨大な大きさの熱い赤い円盤が空にぶら下がるでしょう。赤い巨人は恒星の進化の自然な段階、変光星のカテゴリーへの遷移状態です。
この変換の結果として、地球から太陽までの距離が短くなり、その結果地球は太陽コロナの影響範囲に入り、その中で「ロースト」し始めます。惑星の表面の温度は10倍になり、それは大気の消失および水の蒸発をもたらすだろう。その結果、地球は生命のない岩の多い砂漠に変わります。
星の進化の最終段階
赤い巨星の位相に達した後、通常の星は重力過程の影響を受けて白い矮星になります。星の質量が私たちの太陽の質量にほぼ等しい場合、その中のすべての主な過程は、衝動や爆発的な反応なしに、静かに起こります。白い小人は長い間死んでしまい、灰になっていきます。
もともと星の質量が太陽の1.4倍を超えていた場合は、白い矮星は最終段階にはならないでしょう。星の中に大きな質量があると、恒星物質の圧縮のプロセスは原子レベル、分子レベルで始まります。陽子は中性子に変わり、星の密度は増加し、そしてそのサイズは急速に減少する。
科学で知られている中性子星の直径は10〜15 kmです。そのような小さいサイズでは、中性子星は巨大な質量を持っています。 1立方センチメートルの恒星物質は何十億トンもの重量を量ることができます。
我々が最初に大きな質量の星を扱った場合、進化の最終段階は他の形をとる。大質量星の運命 - ブラックホール - 探検されていない性質と予測不可能な行動を持つ物体。星の巨大な質量は、圧縮力を動かす重力の増加に貢献します。このプロセスを中断することはできません。物質の密度は無限大になるまで増加し、特異空間を形成します（アインシュタインの相対性理論）。そのような星の半径はやがてゼロになり、宇宙空間ではブラックホールになります。ブラックホールは、宇宙で宇宙の大部分が大質量と超大質量の星によって占められていたならば、もっと大きくなるでしょう。
赤い巨星の中性子星やブラックホールへの変換の間に、宇宙はユニークな現象 - 新しい宇宙物体の誕生 - を生き残ることができることに注意すべきです。
超新星の誕生は、星の進化における最も印象的な最終段階です。 Здесь действует естественный закон природы: прекращение существование одного тела дает начало новой жизни. Период такого цикла, как рождение сверхновой, в основном касается массивных звезд. Израсходовавшиеся запасы водорода приводят к тому, что в процесс термоядерного синтеза включается гелий и углерод. В результате этой реакции давление снова растет, а в центре звезды образуется ядро железа. Под воздействием сильнейших гравитационных сил центр массы смещается в центральную часть звезды. Ядро становится настолько тяжелым, что неспособно противостоять собственной гравитации. Как следствие, начинается стремительное расширение ядра, приводящее к мгновенному взрыву. Рождение сверхновой - это взрыв, ударная волна чудовищной силы, яркая вспышка в бескрайних просторах Вселенной.
Следует отметить, что наше Солнце не является массивной звездой, поэтому подобная судьба ее не грозит, не стоит бояться такого финала и нашей планете. В большинстве случаев взрывы сверхновых происходят в далеких галактиках, с чем и связано их достаточно редкое обнаружение.
В заключение
Эволюция звезд - это процесс, который растянут по времени на десятки миллиардов лет. Наше представление о происходящих процессах - всего лишь математическая и физическая модель, теория. Земное время является лишь мгновением в огромном временном цикле, которым живет наша Вселенная. Мы можем только наблюдать то, что происходило миллиарды лет назад и предполагать, с чем могут столкнуться последующие поколения землян.
