Что такое протозвезда

Звёзды

© Знания-сила

Рождение звезды длится миллионы лет и скрыто от нас в недрах тёмных облаков, так что этот процесс практически недоступен прямому наблюдению. Превращение фрагмента облака в звезду сопровождается гигантским изменением физических условий: температура вещества возрастает примерно в 10 6 раз, а плотность — в 10 20 раз. Колоссальные изменения физических характеристик формирующейся звезды составляют главную трудность теоретического рассмотрения её эволюции. На стадии подобных изменений исходный объект уже не облако, но ещё и не звезда. Поэтому его называют протозвездо́й (от греч. «протос» — «первый»).

В общих чертах эволюцию протозвезды́ можно разделить на три этапа или фазы. Первый этап — обособление фрагмента облака и его уплотнение — мы уже рассмотрели. Благодаря увеличению массы и росту силы гравитационного притяжения к центру протозвезды́ притягивается всё больше материи. Далее наступает этап быстрого сжатия. В его начале радиус протозвезды́ примерно в 1 — 5 миллионов раз больше солнечного. Протозвезда́ практически непрозрачна для видимого света, но прозрачна для инфракрасного излучения с длиной волны больше 10 мкм. Излучение уносит излишки тепла, выделяющегося при сжатии, так что температура сильно не повышается и давление газа не препятствует коллапсу. Происходит быстрое сжатие, можно сказать, свободное падение вещества к центру облака. Однако, по мере сжатия протозвезда делается всё менее прозрачной, что затрудняет выход излучения и приводит к росту температуры газа. Энергия, высвободившаяся из сжима́ющегося внутри газа, трансформируется в тепло. Давление, плотность и температура протозвезды́ повышаются. В определённый момент протозвезда́ становится практически непрозрачной для собственного теплового излучения. Температура, а вместе с ней и давление газа быстро возрастают, сжатие замедляется. Наступает этап медленного сжатия.

Читать еще:  Что такое тёмная энергия

Из-за повышения температуры звезда начинает светиться тёмно-красным светом. Протозвезда́ имеет очень большие размеры, и, хотя тепловая энергия распределяется по всей её поверхности, она всё равно остается относительно холодной.

Молодые звёзды
Дальнейшее повышение температуры вызывает значительные изменения свойств вещества. При температуре в несколько тысяч градусов молекулы распадаются на отдельные атомы, а при температуре около 10 тыс. градусов атомы ионизуются, т.е. разрушаются их электронные оболочки. Эти энергоёмкие процессы на некоторое время задерживают рост температуры, но затем он возобновляется. Протозвезда быстро достигает состояния, когда сила тяжести практически уравновешена внутренним давлением газа. Но поскольку тепло всё же понемногу уходит нару́жу, а иных источников энергии, кроме сжатия, у протозвезды́ нет, она продолжает потихоньку сжима́ться и температура в её недрах продолжает расти.

В ядре температура растет и достигает нескольких миллионов градусов по Цельсию. Вращение и круглая форма протозвезды́ несколько видоизменяются, она становится более плоской. Этот процесс длится миллионы лет. Увидеть молодые звёзды трудно, так как они находятся в окружении темного пылевого облака, из-за которого практически не виден блеск звезды. Но их можно рассмотреть при помощи инфракрасных телескопов. Горячее ядро протозвезды́ окружено вращающимся диском из материи, обладающей большой силой притяжения. Ядро настолько разогревается, что начинает выбрасывать материю с двух полюсо́в, где сопротивляемость минимальна. Когда эти выбросы сталкиваются с межзвездной средой, они замедляют движение и рассеиваются по обеим сторонам, образуя каплевидную или аркообра́зную структуру, известную под названием «объект Хербика-Харо».

Протопланетный диск, окружающий молодую солнечную систему в туманности Ориона

Жизненный путь звезд, как и всех объектов макромира и микрокосма, начинается с рождения. Это событие берет свое начало в формировании невероятно огромного облака, внутри которого появляются первые молекулы, поэтому образование называется молекулярным. Иногда употребляется еще и другой термин, непосредственно раскрывающий суть процесса, – колыбель звезд.

Читать еще:  Значение имени Валентин

Только когда в таком облаке, в силу непреодолимых обстоятельств, происходит чрезвычайно быстрое сжатие составляющих его частиц, имеющих массу, т. е. гравитационный коллапс, начинает формироваться будущая звезда. Причиной этому является выплеск энергии гравитации, часть которой сжимает молекулы газа и разогревает материнское облако. Затем прозрачность образования постепенно начинает пропадать, что способствует еще большему нагреванию и возрастанию давления в его центре. Заключительным эпизодом в протозвездной фазе является аккреция падающего на ядро вещества, в ходе чего происходит рост зарождающегося светила, и оно становится видимым, после того, как давление испускаемого света буквально сметает всю пыль на окраины.

Найди протозвезды в туманности Ориона!

Эта огромная панорама туманности Ориона получена из снимков телескопа Хаббл. Данная туманность одна из самых больших и близких к нам колыбелей звезд. Попробуйте найти в этой туманности протозвезды, благо разрешение этой панорамы позволяет это сделать.

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector