Одууд болон бүхэл бүтэн галактикуудын төрөлт, мөн тэдний үхэл байнга тохиолддог. Нэг одны алга болсон нь нөгөө одны харагдах байдлыг нөхдөг тул ижил одод тэнгэрт байнга байдаг юм шиг санагддаг.

Одууд хийн даралтын хүчтэй уналтад өртдөг од хоорондын үүлний шахалтын үйл явцаас үүдэлтэй. Шахсан хийн массаас хамааран төрсөн оддын тоо өөрчлөгддөг: хэрэв энэ нь жижиг бол нэг гэрэлтүүлэгч, том бол бүхэл бүтэн бөөгнөрөл үүсэх боломжтой.

Од гарч ирэх үе шатууд

Энд хоёр үндсэн үе шатыг ялгах шаардлагатай байна - эх оддын хурдан агшилт ба удаан. Эхний тохиолдолд онцлох тэмдэгЭнэ бол таталцал: эх одны бодис түүний төв рүү бараг чөлөөтэй унадаг. Энэ үе шатанд хийн температур өөрчлөгдөөгүй, үргэлжлэх хугацаа нь 100 мянга орчим жил байдаг бөгөөд энэ хугацаанд эх одны хэмжээ ихээхэн багасдаг.

Хэрэв эхний үе шатанд илүүдэл дулаан байнга гарч байвал эх од илүү нягт болно. Дулаан зайлуулах нь тийм ч өндөр байхаа больсон тул хий нь шахаж, хурдан халдаг. Эх оддын удаан агшилт нь бүр удаан үргэлжилдэг - арван сая гаруй жил. Хэт өндөр температурт (сая гаруй градус) хүрэхэд термо цөмийн урвалууд, шахалтыг зогсооход хүргэдэг. Үүний дараа энэ нь үүсдэг шинэ одэх одноос.

Оддын амьдралын мөчлөг

Одууд нь амьд организмтай адил: тэд төрж, хөгжлийн оргилдоо хүрч, дараа нь үхдэг. Оддын төв хэсэгт устөрөгч дуусах үед томоохон өөрчлөлтүүд эхэлдэг. Энэ нь бүрхүүлд аль хэдийн шатаж эхэлдэг бөгөөд аажмаар хэмжээ нь нэмэгдэж, од нь улаан аварга эсвэл бүр супер аварга болж хувирдаг.

Бүх одод огт өөр амьдралын мөчлөгтэй байдаг бөгөөд энэ нь массаас хамаарна. Байгаа хүмүүс том жин, урт насалж, эцэст нь тэсрэх болно. Манай нар асар том оддод хамаарахгүй тул ийм төрлийн селестиел биетүүд нөгөө төгсгөлийг хүлээж байна: тэд аажмаар алга болж, цагаан одой гэж нэрлэгддэг өтгөн бүтэц болж хувирдаг.

улаан аварга

Устөрөгчийн нөөцөө дуусгасан одод асар том болж чадна. Ийм гэрэлтүүлэгчдийг улаан аварга гэж нэрлэдэг. Тэдний ялгах шинж чанар нь хэмжээнээс гадна өргөтгөсөн уур амьсгал, маш их юм бага температургадаргуу. Судалгаанаас харахад бүх одод хөгжлийн энэ үе шатыг туулдаггүй. Зөвхөн хатуу масстай гэрэлтүүлэгчид л улаан аварга болдог.

Хамгийн тод төлөөлөгчид бол Арктур ​​ба Антарес бөгөөд тэдгээрийн харагдах давхаргууд нь харьцангуй бага температуртай, ховордсон бүрхүүл нь хатуу урттай байдаг. Биеийн дотор гелий гал асаах үйл явц байдаг бөгөөд энэ нь гэрэлтүүлгийн хурц хэлбэлзэлгүй байдаг.

цагаан одой

Жижиг хэмжээтэй, масстай одод цагаан одой болж хувирдаг. Тэдний нягт нь маш өндөр (усны нягтралаас сая дахин их) бөгөөд үүнээс болж одны бодис "муухай хий" гэж нэрлэгддэг төлөвт шилждэг. Цагаан одой дотор термоядролын урвал ажиглагддаггүй бөгөөд зөвхөн хөргөлтийн баримт нь түүнд гэрэл өгдөг. Энэ муж дахь одны хэмжээ маш жижиг. Жишээлбэл, олон тооны цагаан одойнууд дэлхийтэй ижил хэмжээтэй байдаг.

20-р зууны эхээр Герцспрунг, Рассел нар янз бүрийн оддыг "Үнэмлэхүй магнитуд" - "спектрийн анги" диаграмм дээр зурсан бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь нарийн муруйн дагуу бүлэглэгдсэн байсан нь тогтоогджээ. Хожим нь энэхүү диаграмм (одоо Герцспрунг-Рассел диаграмм гэж нэрлэгддэг) одны дотор болж буй үйл явцыг ойлгож, судлах түлхүүр болсон юм.

Диаграм нь спектрийн төрлийн үнэмлэхүй утгыг олох боломжтой (гэхдээ тийм ч нарийвчлалтай биш юм). Ялангуяа спектрийн хувьд O-F ангиуд. Дараагийн ангиудын хувьд энэ нь аварга ба одой хоёрын хооронд сонголт хийх хэрэгцээ шаардлагаас болж төвөгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч зарим шугамын эрчмийн тодорхой ялгаа нь бидэнд энэ сонголтыг итгэлтэйгээр хийх боломжийг олгодог.

Оддын дийлэнх нь (ойролцоогоор 90%) диаграмм дээр урт нарийн зурвасын дагуу байрладаг үндсэн дараалал. Энэ нь зүүн дээд булангаас (цэнхэр супер аваргуудаас) баруун доод булан хүртэл (улаан одойнууд хүртэл) сунасан байв. Гол дарааллын одод нь нар багтдаг бөгөөд тэдгээрийн гэрэлтүүлгийг нэгдмэл байдлаар авдаг.

Аварга ба супер аваргуудад тохирох цэгүүд нь баруун талд байгаа үндсэн дарааллын дээгүүр, цагаан одойтой харгалзах цэгүүд нь зүүн доод буланд, үндсэн дарааллын доор байрладаг.

Гол дарааллын одод нь термоядролын урвалд устөрөгчийг шатаадаг Нартай төстэй ердийн одууд болох нь одоо тодорхой болсон. Гол дараалал нь янз бүрийн масстай оддын дараалал юм.Массын хувьд хамгийн том одод нь үндсэн дарааллын дээд хэсэгт байрладаг бөгөөд цэнхэр аварга том одууд юм. Хамгийн жижиг масстай одууд нь одойнууд юм. Тэд үндсэн дарааллын доод хэсэгт байрладаг. Үндсэн дараалалтай зэрэгцээ, гэхдээ түүнээс бага зэрэг доогуур нь дэд одойнууд юм. Тэдгээр нь доод металлын агууламжаараа үндсэн дарааллын оддоос ялгаатай.

Од хүн амьдралынхаа ихэнх хугацааг үндсэн дарааллаар өнгөрөөдөг. Энэ хугацаанд түүний өнгө, температур, гэрэлтэлт болон бусад үзүүлэлтүүд бараг өөрчлөгддөггүй. Гэхдээ од энэ тогтвортой байдалд хүрэхээс өмнө эх одны төлөвт байхдаа улаан өнгөтэй бөгөөд богино хугацаанд үндсэн дарааллаас илүү гэрэлтдэг.

Одод том масс(супер аварга биетүүд) эрчим хүчээ харамгүй зарцуулдаг бөгөөд ийм оддын хувьсал зөвхөн хэдэн зуун сая жил үргэлжилдэг. Тиймээс цэнхэр супер аварга бол залуу одод юм.

Үндсэн дарааллаас хойшхи оддын хувьслын үе шатууд бас богино байдаг. Энэ тохиолдолд ердийн одод улаан аварга, маш том одод улаан супер аварга болж хувирдаг. Одны хэмжээ хурдан нэмэгдэж, гэрэлтэх чадвар нь нэмэгддэг. Хувьслын эдгээр үе шатууд нь Герцспрунг-Расселийн диаграммд тусгагдсан байдаг.

Од бүр амьдралынхаа 90 орчим хувийг үндсэн дараалалд зарцуулдаг. Энэ хугацаанд одны эрчим хүчний гол эх үүсвэр нь түүний төвд устөрөгчийг гелий болгон хувиргах термоядролын урвал юм. Энэхүү эх сурвалжийг шавхсаны дараа од амьдралынхаа 10 орчим хувийг өнгөрөөдөг аварга том бүс нутаг руу шилждэг. Энэ үед оддын энерги ялгарах гол эх үүсвэр нь өтгөн гелийн цөмийг тойрсон давхарга дахь устөрөгчийг гелий болгон хувиргах явдал юм. Энэ гэж нэрлэгддэг улаан аварга тайз.

Оддын төрөлт

Оддын хувьсал нь таталцлын тогтворгүй байдлын үр дүнд анхдагч нягтын хэлбэлзэл нэмэгдэж эхэлдэг одны өлгий гэж нэрлэгддэг аварга том молекул үүлнээс эхэлдэг. Галактикийн ихэнх "хоосон" орон зайд үнэндээ см3 тутамд 0.1-1 молекул агуулагддаг. Нөгөө талаас молекулын үүл нь см³-д сая орчим молекулын нягттай байдаг. Ийм үүлний масс нь хэмжээнээсээ шалтгаалан нарны массаас 100,000-10,000,000 дахин их байдаг: 50-300 гэрлийн жилийн өргөн.

Нуралтын үед молекулын үүл нь хэсэг хэсгээрээ хуваагдаж, жижиг, жижиг бөөгнөрөл үүсгэдэг. ~100 нарны массаас бага масстай хэлтэрхийнүүд од үүсгэх чадвартай. Ийм тогтоцод таталцлын потенциал энерги ялгарснаар хий агшихдаа халж, үүл нь эх од болж, эргэдэг бөмбөрцөг биет болон хувирдаг.

Одууд оршин тогтнох эхний үе шатанд, дүрмээр бол тоос, хийн өтгөн үүл дотор харагдахаас нуугдаж байдаг. Ихэнхдээ ийм од үүсгэдэг хүр хорхойн үүрний дүрсийг хүрээлэн буй хийн хурц цацрагийн дэвсгэр дээр ажиглаж болно. Ийм формацуудыг Бокийн бөмбөрцөг гэж нэрлэдэг.

Эх оддын маш бага хувь нь термоядролын нэгдлийн урвал явуулахад хангалттай температурт хүрч чаддаггүй. Ийм оддыг "хүрэн одой" гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдний масс нь нарны аравны нэгээс хэтрэхгүй байна. Ийм одод хурдан үхэж, хэдэн зуун сая жилийн дараа аажмаар хөрдөг. Хамгийн том эх оддын заримд хүчтэй шахалтын улмаас температур нь 10 сая К хүрч, устөрөгчөөс гелийг нэгтгэх боломжтой болгодог. Ийм од гэрэлтэж эхэлдэг. Термоядролын урвалын эхлэл нь гидростатик тэнцвэрийг бий болгож, цөмийг цаашид таталцлын нуралтаас сэргийлдэг. Цаашилбал, од тогтвортой байдалд байж болно.

Оддын хувьслын эхний үе шат

Hertzsprung-Russell диаграмм дээр гарч ирж буй од нь баруун дээд буланд байрлах цэгийг эзэлдэг: энэ нь өндөр гэрэлтэх чадвартай, бага температуртай байдаг. Гол цацраг нь хэт улаан туяаны мужид тохиолддог. Хүйтэн тоосны бүрхүүлээс цацраг туяа бидэнд хүрдэг. Хувьслын явцад диаграм дээрх одны байрлал өөрчлөгдөнө. Энэ үе шатанд эрчим хүчний цорын ганц эх үүсвэр нь таталцлын агшилт юм. Тиймээс од нь у тэнхлэгтэй параллель нэлээн хурдан хөдөлдөг.

Гадаргуугийн температур өөрчлөгддөггүй, харин радиус, гэрэлтэлт буурдаг. Оддын төв хэсэгт температур нэмэгдэж, урвал нь хөнгөн элементүүдээс эхэлдэг утгад хүрдэг: лити, бериллий, бор, хурдан шатдаг боловч шахалтыг удаашруулж чаддаг. Зам нь у тэнхлэгтэй параллель эргэлдэж, одны гадаргуу дээрх температур нэмэгдэж, гэрэлтэлт нь бараг тогтмол хэвээр байна. Эцэст нь одны төвд устөрөгчөөс гелий үүсэх урвалууд (устөрөгчийн шаталт) эхэлдэг. Од нь үндсэн дараалалд ордог.

Эхний шатны үргэлжлэх хугацааг одны массаар тодорхойлно. Нар шиг оддын хувьд 1 сая жил, 10 М масстай оддын хувьд энэ нь ойролцоогоор 1 сая жил юм. ☉ ойролцоогоор 1000 дахин бага, 0.1 М масстай одны хувьд ☉ мянга дахин илүү.

Үндсэн дарааллын үе шат

Үндсэн дарааллын үе шатанд устөрөгчийг гелий болгон хувиргах цөмийн урвалын энерги ялгарснаас болж од гэрэлтдэг. Устөрөгчийн нийлүүлэлт нь 1М масстай одны гэрэлтүүлгийг хангадаг ☉ 10 10 орчим жил. Илүү их масстай одод устөрөгчийг илүү хурдан хэрэглэдэг: жишээлбэл, 10 М масстай од. ☉ устөрөгчийг 10 7 жилээс бага хугацаанд ашиглах болно (гэрэлтэлт нь массын дөрөв дэх зэрэгтэй пропорциональ).

бага масстай одод

Устөрөгчийг шатаах үед одны төв хэсгүүд хүчтэй шахагдана.

Өндөр масстай одод

Үндсэн дараалалд орсны дараа том масстай одны хувьсал (>1.5 М) ☉ ) нь одны доторх цөмийн түлшний шаталтын нөхцлөөр тодорхойлогддог. Үндсэн дарааллын үе шатанд энэ нь устөрөгчийг шатаах явдал боловч бага масстай одноос ялгаатай нь цөмд нүүрстөрөгч-азотын мөчлөгийн урвал давамгайлдаг. Энэ мөчлөгт C ба N атомууд катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Ийм мөчлөгийн урвал дахь энерги ялгарах хурд нь T 17-тэй пропорциональ байна. Тиймээс энергийн дамжуулалтыг цацрагаар гүйцэтгэдэг бүсээр хүрээлэгдсэн цөмд конвектив цөм үүсдэг.

Том масстай оддын гэрэлтэлт нь нарны гэрэлтэхээс хамаагүй өндөр бөгөөд устөрөгчийг илүү хурдан зарцуулдаг. Энэ нь ийм оддын төв хэсэгт температур мөн хамаагүй өндөр байдагтай холбоотой юм.

Конвекцийн голын бодис дахь устөрөгчийн эзлэх хувь буурах тусам энерги ялгарах хурд буурдаг. Гэвч ялгарах хурд нь гэрэлтэлтээр тодорхойлогддог тул цөм нь багасч эхэлдэг бөгөөд энерги ялгарах хурд нь тогтмол хэвээр байна. Үүний зэрэгцээ од нь өргөжиж, улаан аваргуудын бүсэд шилждэг.

Оддын боловсорч гүйцэх үе шат

бага масстай одод

Устөрөгчийг бүрэн шатаах үед бага масстай одны төвд жижиг гелий цөм үүсдэг. Цөмд бодисын нягт ба температур нь тус бүр 10 9 кг / м 3 ба 10 8 К-т хүрдэг. Устөрөгчийн шаталт нь цөмийн гадаргуу дээр үүсдэг. Цөм дэх температур нэмэгдэхийн хэрээр устөрөгчийн шаталтын хурд нэмэгдэж, гэрэлтэх чадвар нэмэгддэг. Цацрагийн бүс нь аажмаар алга болдог. Мөн конвектив гүйдлийн хурд нэмэгддэг тул одны гаднах давхарга хавагнадаг. Түүний хэмжээ, гэрэлтэх чадвар нэмэгддэг - од нь улаан аварга болж хувирдаг.

Өндөр масстай одод

Том масстай одны устөрөгч бүрэн шавхагдах үед цөмд гурвалсан гелийн урвал эхэлдэг ба үүний зэрэгцээ хүчилтөрөгч үүсэх урвал (3He=>C ба C+He=>O) үүснэ. Үүний зэрэгцээ устөрөгч нь гелийн цөмийн гадаргуу дээр шатаж эхэлдэг. Эхний давхаргын эх үүсвэр гарч ирнэ.

Тодорхойлсон урвалуудад энгийн үйлдэл бүрт харьцангуй бага энерги ялгардаг тул гелийн нийлүүлэлт маш хурдан дуусдаг. Зураг дахин давтагдах ба одонд хоёр давхаргын эх үүсвэр гарч ирэх ба цөмд C + C => Mg урвал эхэлдэг.

Үүний зэрэгцээ хувьслын зам нь маш төвөгтэй болж хувирдаг. Hertzsprung-Russell диаграммд од нь аваргуудын дарааллын дагуу хөдөлдөг эсвэл (супер аварга бүс дэх маш том массын хувьд) үе үе Цефеид болдог.

Эцсийн шатуудоддын хувьсал

Хуучин бага масстай одод

Бага масстай одны хувьд эцэст нь конвектив урсгалын хурд зарим түвшинд хоёр дахь түвшинд хүрдэг. сансрын хурд, бүрхүүл тасарч, од гаригийн мананцараар хүрээлэгдсэн цагаан одой болон хувирна.

Өндөр масстай оддын үхэл

Хувьслын төгсгөлд том масстай од нь маш нарийн бүтэцтэй байдаг. Давхарга бүр өөрийн гэсэн онцлогтой химийн найрлага, цөмийн урвал хэд хэдэн давхаргат эх үүсвэрт явагдаж, төвд нь төмөр цөм үүсдэг.

Төмөртэй цөмийн урвал явагдахгүй, учир нь тэд эрчим хүчний зарцуулалтыг (ялгах биш) шаарддаг. Тиймээс төмрийн цөм нь хурдан шахагдаж, түүний температур, нягтрал нэмэгдэж, гайхалтай утгад хүрдэг - 10 9 К температур, 10 9 кг / м3 нягт.

Энэ үед хоёр чухал үйл явц, цөмд нэгэн зэрэг орж, маш хурдан (минутын дотор бололтой). Эхнийх нь цөмийн мөргөлдөөний үед төмрийн атомууд 14 гелийн атом болж задардаг, хоёр дахь нь электронууд протонд "дарагдаж" нейтрон үүсгэдэг. Энэ хоёр үйл явц нь энерги шингээхтэй холбоотой бөгөөд цөм дэх температур (бас даралт) даруй буурдаг. Оддын гаднах давхаргууд төв рүү унаж эхэлдэг.

Гаднах давхаргын уналт нь тэдгээрийн доторх температурын огцом өсөлтөд хүргэдэг. Устөрөгч, гели, нүүрстөрөгч шатаж эхэлдэг. Энэ нь төв цөмөөс ирдэг нейтроны хүчтэй урсгал дагалддаг. Үүний үр дүнд хүчтэй цөмийн дэлбэрэлт болж, калифорни хүртэл бүх хүнд элементүүдийг агуулсан одны гаднах давхаргыг хаядаг. Орчин үеийн үзэл бодлын дагуу химийн хүнд элементүүдийн бүх атомууд (өөрөөр хэлбэл гелиээс хүнд) орчлон ертөнцөд яг л суперновагийн дэлбэрэлтээр үүссэн. Дэлбэрсэн одны массаас хамааран нейтрон од эсвэл хар нүх нь дэлбэрсэн хэт шинэ одны оронд үлддэг.

Од- термоядролын урвал явагдаж байгаа, явж байгаа эсвэл явагдах тэнгэрийн бие. Одод бол асар их гэрэлтдэг хийн (плазм) бөмбөг юм. Таталцлын шахалтын үр дүнд хий-тоосны орчноос (устөрөгч ба гели) үүссэн. Оддын доторх материйн температурыг хэдэн сая Кельвинээр, гадаргуу дээр нь мянга мянган Келвинээр хэмждэг. Ихэнх оддын энерги нь устөрөгчийг гелий болгон хувиргах термоядролын урвалын үр дүнд ялгардаг. өндөр температурдотоод бүс нутагт. Байгаль дахь гэрэлтэгч бодисын дийлэнх хэсгийг агуулж байдаг тул оддыг орчлон ертөнцийн гол бие гэж нэрлэдэг. Одод бол гелий, устөрөгч, түүнчлэн бусад хийнээс бүрдэх бөмбөрцөг хэлбэртэй асар том биет юм. Одны энерги нь түүний цөмд агуулагддаг бөгөөд гелий нь устөрөгчтэй секунд тутамд харилцан үйлчилдэг. Манай орчлон дахь органик бүх зүйлийн нэгэн адил одод үүсч, хөгжиж, өөрчлөгдөж, алга болдог - энэ үйл явц олон тэрбум жил үргэлжилдэг бөгөөд үүнийг "Оддын хувьсал" гэж нэрлэдэг.

1. Оддын хувьсал

Оддын хувьсал- од нь амьдралынхаа туршид, өөрөөр хэлбэл хэдэн зуун мянга, сая, тэрбум жилийн туршид гэрэл, дулаан ялгаруулах явцад тохиолддог өөрчлөлтүүдийн дараалал. Од нь өөрийн таталцлын нөлөөгөөр агшиж, аажмаар бөмбөг хэлбэртэй болдог од хоорондын хийн хүйтэн, ховордсон үүл (оддын хоорондох зайг бүхэлд нь дүүргэдэг ховор хийн орчин) болж амьдралаа эхэлдэг. Шахах үед таталцлын энерги (бүх материаллаг биетүүдийн хоорондын бүх нийтийн үндсэн харилцан үйлчлэл) дулаан болж хувирч, объектын температур нэмэгддэг. Төвийн температур 15-20 сая К хүрэхэд термоядролын урвалууд эхэлж, шахалт зогсдог. Объект нь бүрэн эрхт од болно. Оддын амьдралын эхний үе шат нь нартай төстэй байдаг - энэ нь устөрөгчийн мөчлөгийн урвалаар давамгайлдаг. Тэрээр Герцшпрунг-Рассел диаграммын үндсэн дараалалд (Зураг 1) (одны гадаргуугийн үнэмлэхүй хэмжээ, гэрэлтэлт, спектрийн төрөл ба температурын хамаарлыг харуулав, 1910) амьдралынхаа ихэнх хугацаанд энэ төлөвт хэвээр байна. түлшний нөөц үндсэндээ дуусна. Оддын төвд бүх устөрөгч гелий болж хувирвал гелийн цөм үүсч, устөрөгчийн термоядролын шаталт түүний захад үргэлжилдэг. Энэ хугацаанд одны бүтэц өөрчлөгдөж эхэлдэг. Түүний гэрэлтэх чадвар нэмэгдэж, гаднах давхарга нь өргөжиж, гадаргуугийн температур буурч - од нь Герцспрунг-Рассел диаграмм дээр салбар үүсгэдэг улаан аварга болж хувирдаг. Од энэ салбар дээр үндсэн дарааллаас хамаагүй бага цаг зарцуулдаг. Гелийн цөмд хуримтлагдсан масс мэдэгдэхүйц болоход энэ нь өөрийн жинг тэсвэрлэх чадваргүй бөгөөд багасч эхэлдэг; хэрэв од хангалттай масстай бол температурын өсөлт нь гелийг илүү хүнд элементүүдэд (гелий - нүүрстөрөгч, нүүрстөрөгч - хүчилтөрөгч, хүчилтөрөгч - цахиур болгон, эцэст нь - цахиур нь төмөр болгон) термоядролын өөрчлөлтөд хүргэдэг.

2. Оддын гэдэс дэх термоядролын нэгдэл

1939 он гэхэд оддын энергийн эх үүсвэр нь оддын дотоод хэсэгт тохиолддог термоядролын нэгдэл гэдгийг тогтоожээ. Ихэнх одод ялгардаг учир нь тэдний дотоод хэсэгт дөрвөн протон нь хэд хэдэн завсрын үе шатыг дамжин нэг альфа бөөмс болж нэгддэг. Энэхүү хувиргалт нь протон-протон буюу p-p-цикл, нүүрстөрөгч-азот буюу CN-цикл гэж нэрлэгддэг хоёр үндсэн замаар явагдана. Бага масстай оддын хувьд энерги ялгарах нь голчлон эхний мөчлөгөөр, хүнд үед - хоёрдугаарт явагддаг. Одон дахь цөмийн түлшний нөөц хязгаарлагдмал бөгөөд цацрагт байнга зарцуулагддаг. Оддыг шахах хандлагатай, мөн энерги ялгаруулдаг таталцалтай хослуулан энерги ялгаруулж, одны материйн найрлагыг өөрчилдөг термоядролын нэгдлийн үйл явц нь ялгарсан энергийг гадагшлуулдаг. оддын хувьслын гол хөдөлгөгч хүч. Оддын хувьсал нь одны өлгий гэж нэрлэгддэг аварга молекул үүлнээс эхэлдэг. Галактикийн ихэнх "хоосон" орон зайд үнэндээ 1 см2 тутамд 0.1-1 молекул агуулагддаг. Молекулын үүл нь см2-д сая орчим молекулын нягттай байдаг. Ийм үүлний масс нь хэмжээнээсээ шалтгаалан нарны массаас 100,000-10,000,000 дахин их байдаг: 50-300 гэрлийн жилийн өргөн. Үүл өөрийн галактикийн төвийг тойрон чөлөөтэй эргэдэг л бол юу ч болохгүй. Гэсэн хэдий ч таталцлын талбайн нэг төрлийн бус байдлаас болж түүний дотор эвдрэл үүсч, орон нутгийн массын концентрацид хүргэдэг. Ийм түгшүүр нь үүлний таталцлын нуралтыг үүсгэдэг. Үүнд хүргэх хувилбаруудын нэг нь хоёр үүл мөргөлдөх явдал юм. Сүйрлийг үүсгэсэн өөр нэг үйл явдал нь спираль галактикийн өтгөн гар дундуур үүл өнгөрөх явдал байж болох юм. Мөн нэн чухал хүчин зүйл нь ойролцоох суперновагийн дэлбэрэлт байж болох бөгөөд цочролын долгион нь молекулын үүлтэй маш хурдтай мөргөлдөх болно. Нэмж дурдахад галактик тус ​​бүр дэх хийн үүлнүүд мөргөлдөөнд дарагдсан тул од үүсэх тэсрэлт үүсгэх чадвартай галактикуудын мөргөлдөх боломжтой. Ерөнхийдөө үүлний масс дээр үйлчлэх хүчний аливаа тасалдал нь од үүсэх процессыг эхлүүлж болно. Үүссэн нэгэн төрлийн бус байдлаас болж молекулын хийн даралт нь цаашид шахагдахаас сэргийлж чадахгүй бөгөөд таталцлын хүчний нөлөөн дор хий ирээдүйн одны төвд цугларч эхэлдэг. Гарсан таталцлын энергийн тал хувь нь үүлийг халаахад, хагас нь гэрлийн цацрагт зарцуулагддаг. Үүлэнд төв рүү чиглэсэн даралт, нягтрал нэмэгдэж, төв хэсгийн нуралт нь захаас илүү хурдан явагддаг. Шахах явц ахих тусам фотоны дундаж чөлөөт зам багасч, үүл нь өөрийн цацрагийн ил тод байдал улам бүр багасдаг. Энэ нь температурыг илүү хурдан өсгөж, даралт бүр ч хурдан өсөхөд хүргэдэг. Үүний үр дүнд даралтын градиент нь таталцлын хүчийг тэнцвэржүүлж, үүлний массын 1% орчим жинтэй гидростатик цөм үүсдэг. Энэ мөч нь үл үзэгдэх юм. Өвөр оддын цаашдын хувьсал нь цөмийн "гадаргуу" дээр үргэлжлүүлэн унадаг бодисын хуримтлал бөгөөд үүнээс болж хэмжээ нь нэмэгддэг. Үүл дотор чөлөөтэй хөдөлж буй бодисын масс шавхагдаж, од нь оптик мужид харагдах болно. Энэ мөчийг эх одны үе шат дуусч, залуу одны үе эхэлж байна. Од үүсэх үйл явцыг нэгдмэл байдлаар дүрсэлж болох боловч одны хөгжлийн дараагийн үе шатууд нь түүний массаас бараг бүхэлдээ хамаардаг бөгөөд зөвхөн одны хувьслын хамгийн төгсгөлд химийн найрлага нь түүний үүргийг гүйцэтгэдэг.

3. Дунд амьдралын мөчлөгодод

Одууд нь маш олон төрлийн өнгө, хэмжээтэй байдаг. Спектрийн ангилалд тэд халуун хөхөөс хүйтэн улаан хүртэл, массын хувьд - 0.0767-аас 200 гаруй нарны масс хүртэл байдаг. Одны гэрэлтэлт ба өнгө нь гадаргуугийн температураас хамаардаг бөгөөд энэ нь эргээд массаар тодорхойлогддог. Бүх шинэ одод химийн найрлага, массынхоо дагуу үндсэн дарааллаар "байр сууриа эзэлдэг". Бид одны бие махбодийн хөдөлгөөний тухай яриагүй - зөвхөн одны параметрүүдээс хамааран заасан диаграм дээрх байрлалын тухай юм. Үнэн хэрэгтээ диаграмын дагуу одны хөдөлгөөн нь зөвхөн одны параметрийн өөрчлөлттэй тохирч байна. Жижиг, хүйтэн улаан одойнууд устөрөгчийн нөөцөө аажмаар шатааж, хэдэн зуун тэрбум жилийн турш үндсэн дарааллаар үлддэг бол асар том супер аварга биетүүд үүссэнээс хойш хэдхэн сая жилийн дараа үндсэн дарааллаа орхино. Нар шиг дунд хэмжээний одод дунджаар 10 тэрбум жил үндсэн дараалалд үлддэг. Амьдралынхаа мөчлөгийн дунд байгаа тул Нар түүн дээр хэвээр байна гэж үздэг. Од цөм дэх устөрөгчийн нөөцөө шавхаж дуусмагц үндсэн дарааллаа орхино. Тодорхой хугацааны дараа - анхны массаас хамааран нэг саяас хэдэн арван тэрбум жил хүртэл - од нь цөмийн устөрөгчийн нөөцийг шавхдаг. Том, халуун одод энэ нь жижиг, хүйтэн оддынхоос хамаагүй хурдан явагддаг. Устөрөгчийн нөөц хомсдох нь термоядролын урвалыг зогсооход хүргэдэг. Эдгээр урвалын явцад үүссэн дарамт, одны өөрийн таталцлыг тэнцвэржүүлэхгүй бол од үүсэх явцдаа өмнөх шигээ дахин агшиж эхэлдэг. Температур ба даралт дахин нэмэгдэх боловч эх одны үе шатаас ялгаатай нь илүү их болно өндөр түвшин. 100 сая К-ийн температурт гелийн оролцоотой термоядролын урвал эхлэх хүртэл нуралт үргэлжилнэ. Шинэ түвшинд шинэчлэгдсэн бодисын термоядролын шаталт нь одны аймшигт тэлэлтийн шалтгаан болж байна. Од "суларч", хэмжээ нь 100 дахин нэмэгддэг. Ийнхүү од нь улаан аварга болж, гелий шатаах үе шат нь хэдэн сая жил үргэлжилдэг. Бараг бүх улаан аварга биетүүд хувьсах одод байдаг. Ирээдүйд дахин юу болох нь одны массаас хамаарна.

4. Хожмын жилүүд ба оддын үхэл

Бага масстай хуучин одод

Устөрөгчийн нөөц дууссаны дараа гэрлийн оддод юу тохиолдох нь өнөөг хүртэл тодорхойгүй байна. Орчлон ертөнцийн нас 13,7 тэрбум жил байгаа нь ийм оддын устөрөгчийн түлшний нөөцийг шавхахад хангалтгүй байгаа тул орчин үеийн онолууд нь ийм оддод тохиолддог үйл явцын компьютерийн загварчлалд тулгуурладаг. Зарим одод зөвхөн зарим идэвхтэй бүсэд гелийг нийлэгжүүлж чаддаг бөгөөд энэ нь тогтворгүй байдал, оддын хүчтэй салхи үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд гаригийн мананцар үүсэхгүй бөгөөд од зөвхөн ууршиж, бор одойноос ч жижиг болно. 0.5-аас бага нарны масстай одод цөм дэх устөрөгчтэй холбоотой урвал зогссон ч гелийг хувиргах чадваргүй байдаг - тэдний масс нь шинэ үе шатыг бий болгоход хэтэрхий бага байна. таталцлын шахалтгелийн "гал асаах" -ыг эхлүүлдэг хэмжээгээр. Эдгээр оддын дунд хэдэн арван тэрбумаас хэдэн арван триллион жилийн турш үндсэн дарааллаар амьдарч байсан Проксима Центаври зэрэг улаан одойнууд багтдаг. Тэдний цөм дэх термоядролын урвалууд дууссаны дараа тэдгээр нь аажмаар хөргөж, цахилгаан соронзон спектрийн хэт улаан туяаны болон богино долгионы мужид сул цацрагийг үргэлжлүүлнэ.

дунд хэмжээний одод

Од улаан аварга фазын дундаж хэмжээтэй (0.4-3.4 нарны масс) хүрэхэд түүний цөмд устөрөгч дуусч, гелиээс нүүрстөрөгчийн нийлэгжилтийн урвал эхэлдэг. Энэ процесс нь илүү өндөр температурт явагддаг тул цөмөөс энергийн урсгал нэмэгдэж, энэ нь одны гаднах давхарга өргөжиж эхэлдэг. Нүүрстөрөгчийн нийлэгжилтийн эхлэл нь одны амьдралын шинэ үе шатыг илтгэж, хэсэг хугацаанд үргэлжилдэг. Нартай ойролцоо хэмжээтэй одны хувьд энэ үйл явц тэрбум орчим жил үргэлжилж болно. Ялгарах энергийн хэмжээний өөрчлөлт нь одны тогтворгүй байдлын үеийг туулахад хүргэдэг бөгөөд үүнд хэмжээ, гадаргуугийн температур, энерги ялгарах зэрэг өөрчлөлтүүд орно. Эрчим хүчний ялгарал нь бага давтамжийн цацраг руу шилждэг. Энэ бүхэн нь оддын хүчтэй салхи, хүчтэй импульсийн улмаас массын алдагдал нэмэгдэж дагалддаг. Энэ үе шатанд байгаа оддыг нарийн шинж чанараас нь хамааран хожуу үеийн од, OH-IR од, эсвэл Дэлхийтэй төстэй од гэж нэрлэдэг. Гарсан хий нь одны дотоод хэсэгт үүссэн хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч зэрэг хүнд элементүүдээр харьцангуй баялаг юм. Энэ хий нь тэлэх бүрхүүл үүсгэж, одноос холдох тусам хөрж, тоосны тоосонцор, молекул үүсэх боломжийг олгодог. Төв одноос хүчтэй хэт улаан туяаны цацраг туяагаар ийм дугтуйнд мазеруудыг идэвхжүүлэх хамгийн тохиромжтой нөхцөл бүрддэг. Гелийн шаталтын урвал нь температурт маш мэдрэмтгий байдаг. Заримдаа энэ нь маш их тогтворгүй байдалд хүргэдэг. Хүчтэй импульс үүсдэг бөгөөд энэ нь эцсийн эцэст гаднах давхаргад хангалттай хурдатгал өгч, гаригийн мананцар болж хувирдаг. Мананцарын төвд одны нүцгэн цөм байдаг бөгөөд энэ нь термоядролын урвалууд зогсдог бөгөөд энэ нь хөргөж, гелий цагаан одой болж хувирдаг бөгөөд ихэвчлэн нарны 0.5-0.6 хүртэл масстай, диаметр нь нарны диаметртэй байдаг. дэлхийн диаметрийн дараалал.

Цагаан одойнууд

Гелийн гялбааны дараа удалгүй нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгч "гал асаах"; Эдгээр үйл явдал бүр нь одны бүтцийн ноцтой өөрчлөлтийг үүсгэж, Герцспрунг-Рассел диаграммын дагуу хурдацтай хөдөлдөг. Оддын агаар мандлын хэмжээ улам бүр нэмэгдэж, оддын салхины урсгалын урсгал хэлбэрээр хий эрчимтэй алдаж эхэлдэг. Одны төв хэсгийн хувь заяа нь түүний анхны массаас бүрэн хамаардаг: одны цөм нь цагаан одой (бага масстай одод) болж хувьслаа дуусгаж чадна; хэрэв хувьслын дараагийн үе шатанд түүний масс нь Чандрасекхарын хязгаараас давсан бол нейтрон од (пульсар) шиг; Хэрэв масс нь Оппенгеймер-Волковын хязгаараас хэтэрсэн бол энэ нь хар нүхтэй адил юм. Сүүлийн хоёр тохиолдолд оддын хувьслыг дуусгах нь хэт шинэ одны дэлбэрэлтийн гамшигт үзэгдлүүд дагалддаг. Оддын дийлэнх нь, тэр дундаа Нар хувьслаа дуусгаж, доройтсон электронуудын даралт таталцлын хүчийг тэнцвэржүүлэх хүртэл агшиж байдаг. Энэ төлөвт одны хэмжээ зуу дахин буурч, нягт нь усныхаас сая дахин багасах үед одыг цагаан одой гэж нэрлэдэг. Энэ нь эрчим хүчний эх үүсвэргүй бөгөөд аажмаар хөргөж, харанхуй болж, үл үзэгдэх болно. Нарнаас илүү масстай оддын хувьд доройтсон электронуудын даралт нь цөмийн цаашдын шахалтыг зогсоож чадахгүй бөгөөд электронууд атомын цөмд "дарж" эхэлдэг бөгөөд энэ нь протоныг нейтрон болгон хувиргахад хүргэдэг бөгөөд тэдгээрийн хооронд электростатик байдаггүй. түлхэх хүч. Бодисын ийм нейтронжилт нь одоо нэг асар том атомын цөмийг төлөөлж буй одны хэмжээг хэдэн километрээр хэмжиж, нягт нь усны нягтаас 100 сая дахин их байгааг харуулж байна. Ийм объектыг нейтрон од гэж нэрлэдэг.

хэт масстай одод

Нарны таваас илүү масстай од улаан супер аварга биетийн шатанд орсны дараа түүний цөм нь таталцлын хүчний нөлөөн дор агшиж эхэлдэг. Шахалт үргэлжлэх тусам температур, нягтрал нэмэгдэж, термоядролын урвалын шинэ дараалал эхэлдэг. Ийм урвалын үед улам бүр хүнд элементүүд нийлэгждэг: гели, нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, цахиур, төмөр нь цөмийн уналтыг түр саатуулдаг. Эцсийн эцэст, үелэх системийн хүнд элементүүд улам бүр нэмэгдэхийн хэрээр төмөр-56 нь цахиураас нийлэгждэг. Энэ үе шатанд төмөр-56 цөм нь хамгийн их массын согогтой бөгөөд энерги ялгарснаар илүү хүнд цөм үүсэх боломжгүй тул цаашид термоядролын нэгдэл боломжгүй болно. Тиймээс одны төмөр цөм нь тодорхой хэмжээнд хүрэхэд түүний доторх даралт нь одны гаднах давхаргын таталцлыг тэсвэрлэх чадваргүй болж, түүний бодисыг нейтронжуулах замаар цөм нь шууд нурж эхэлдэг. Ирээдүйд юу болох нь бүрэн тодорхой болоогүй байгаа ч, ямар ч тохиолдолд хэдхэн секундын дотор өрнөж буй үйл явц нь гайхалтай хүчтэй суперновагийн дэлбэрэлтэд хүргэдэг. Дагалдах нейтрино тэсрэлт нь цочролын долгионыг өдөөдөг. Нейтриногийн хүчтэй тийрэлтэт онгоцууд болон эргэдэг соронзон орон нь одны хуримтлуулсан ихэнх материалыг буюу суудлын элементүүд, түүний дотор төмөр, хөнгөн элементүүдийг гадагшлуулдаг. Тарсан бодис нь цөмөөс ялгарсан нейтроноор бөмбөгдөж, тэдгээрийг барьж, улмаар уран (болон магадгүй калифорни хүртэл) хүртэл цацраг идэвхт бодис зэрэг төмрөөс илүү хүнд элементүүдийг үүсгэдэг. Тиймээс суперновагийн дэлбэрэлтүүд нь од хоорондын матери дахь төмрөөс илүү хүнд элементүүд байгааг тайлбарладаг боловч энэ нь тэдгээрийн үүсэх цорын ганц боломжит арга биш юм, жишээлбэл, технетийн одод үүнийг харуулж байна. Тэсэлгээний долгион ба нейтриногийн тийрэлтэт онгоцууд бодисыг өөрөөсөө холдуулдаг үхэж буй одод хоорондын орон зайд. Дараа нь хөргөж, сансар огторгуйд хөдөлж байгаа энэхүү супернова материал нь бусад сансрын "хагархай" -тай мөргөлдөж, шинэ од, гариг, хиймэл дагуул үүсэхэд оролцдог. Хэт шинэ од үүсэх явцад явагддаг үйл явцыг одоог хүртэл судалж байгаа бөгөөд одоогоор энэ асуудал тодорхойгүй байна. Анхны одноос яг юу үлдсэн нь бас эргэлзээтэй. Гэсэн хэдий ч нейтрон од ба хар нүх гэсэн хоёр хувилбарыг авч үзэж байна.

нейтрон одод

Зарим суперновагийн доторх хүчтэй таталцлын нөлөөгөөр электронуудыг атомын цөмд шингээж, протонтой нийлж нейтрон үүсгэдэг болохыг мэддэг. Энэ процессыг нейтронжуулалт гэж нэрлэдэг. Ойролцоох цөмүүдийг тусгаарлах цахилгаан соронзон хүч алга болдог. Одоо одны цөм нь өтгөн бөмбөлөг юм атомын цөмба бие даасан нейтронууд. Нейтрон од гэж нэрлэгддэг ийм одууд нь маш жижиг хэмжээтэй буюу том хотын хэмжээнээс хэтрэхгүй бөгөөд төсөөлшгүй өндөр нягтралтай байдаг. Одны хэмжээ багасах тусам тэдний эргэлтийн хугацаа маш богино болдог (өнцгийн импульс хадгалагдаж байгаатай холбоотой). Зарим нь секундэд 600 эргэлт хийдэг. Тэдний заримын хувьд цацрагийн вектор ба эргэлтийн тэнхлэгийн хоорондох өнцөг нь дэлхий энэ цацрагаас үүссэн конус руу унадаг байж болно; энэ тохиолдолд одны эргэлтийн хугацаатай тэнцүү хугацааны интервалаар давтагдах цацрагийн импульсийг бүртгэх боломжтой. Ийм нейтрон оддыг "пулсар" гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд нээгдсэн анхны нейтрон од болжээ.

Хар нүхнүүд

Бүх суперновагууд нейтрон од болдоггүй. Хэрэв од хангалттай том масстай бол одны уналт үргэлжилж, радиус нь Шварцшильдын радиусаас бага болтол нейтронууд өөрсдөө дотогшоо унаж эхэлнэ. Дараа нь од хар нүх болж хувирдаг. Хар нүх байдаг гэдгийг харьцангуйн ерөнхий онол таамаглаж байсан. Энэ онолоор бол ямар ч нөхцөлд матери болон мэдээлэл хар нүхнээс гарч чадахгүй. Гэсэн хэдий ч квант механик нь энэ дүрмээс үл хамаарах зүйлийг хийх боломжтой юм. Хэд хэдэн нээлттэй асуултууд хэвээр байна. Тэдний дунд гол нь: "Хар нүхнүүд ерөөсөө байдаг уу?" Үнэн хэрэгтээ тухайн объектыг хар нүх гэдгийг баттай хэлэхийн тулд түүний үйл явдлын давхрагыг ажиглах шаардлагатай. Энэ нь зөвхөн тэнгэрийн хаяаг тодорхойлох боломжгүй боловч хэт урт суурьтай радио интерферометрийн тусламжтайгаар тухайн объектын ойролцоох хэмжигдэхүүнийг тодорхойлохоос гадна хурдан, миллисекундын хэлбэлзлийг бүртгэх боломжтой юм. Нэг объект дээр ажиглагдсан эдгээр шинж чанарууд нь эцэст нь хар нүх байдаг гэдгийг батлах ёстой.

Хотын гэрлээс хол цэлмэг шөнийн тэнгэрийг эргэцүүлэн бодоход орчлон ертөнц одод дүүрэн байгааг харахад хялбар байдаг. Байгаль эдгээр олон тооны объектыг хэрхэн бүтээж чадсан бэ? Эцсийн эцэст, зөвхөн тооцооллын дагуу сүүн замойролцоогоор 100 тэрбум од. Түүнчлэн, орчлон ертөнц үүссэнээс хойш 10-20 тэрбум жилийн дараа одод одоо ч төрсөөр байна. Одууд хэрхэн үүсдэг вэ? Од нь манай нар шиг тогтвортой байдалд хүрэхээсээ өмнө ямар өөрчлөлтөд ордог вэ?

Физикийн үүднээс авч үзвэл од бол хийн бөмбөг юм

Физикийн үүднээс авч үзвэл энэ нь хийн бөмбөг юм. Цөмийн урвалын үед үүссэн дулаан ба даралт нь гол төлөв устөрөгчөөс гелий хайлуулах урвалд ордог нь одыг өөрийн таталцлын дор нурахаас сэргийлдэг. Энэхүү харьцангуй энгийн объектын амьдрал нь сайн тодорхойлсон хувилбарын дагуу явагддаг. Эхлээд од хоорондын хийн сарнисан үүлнээс од төрдөг удаан явдагсүйрлийн өдөр. Гэвч эцэст нь бүх цөмийн түлш дууссаны дараа энэ нь бага зэрэг гэрэлтдэг цагаан одой, нейтрон од эсвэл хар нүх болж хувирна.

Энэхүү тайлбар нь оддын хувьслын үүсэл ба эхэн үеийн нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийх нь ихээхэн бэрхшээл учруулахгүй байх ёстой гэсэн сэтгэгдэл төрүүлж магадгүй юм. Гэхдээ таталцал ба дулааны даралтын харилцан үйлчлэл нь оддыг урьдчилан таамаглах аргагүй байдлаар аашлахад хүргэдэг.
Жишээлбэл, гэрэлтүүлгийн хувьсал, өөрөөр хэлбэл, нэгж хугацаанд одны гадаргуугаас ялгарах энергийн өөрчлөлтийг авч үзье. Залуу одны дотоод температур нь устөрөгчийн атомуудыг нэгтгэхэд хэтэрхий бага байдаг тул түүний гэрэлтэх чадвар харьцангуй бага байх ёстой. Цөмийн урвал эхлэхэд энэ нь нэмэгдэж болох бөгөөд зөвхөн дараа нь аажмаар буурч болно. Үнэн хэрэгтээ маш залуу од бол маш тод гэрэлтдэг. Нас ахих тусам түүний гэрэлтэх чадвар буурч, устөрөгчийг шатаах үед түр зуурын хамгийн бага хэмжээнд хүрдэг.

Хувьслын эхний үе шатанд одод янз бүрийн физик процесс явагддаг.

Хувьслын эхний үе шатанд оддод янз бүрийн физик процессууд явагддаг бөгөөд тэдгээрийн заримыг нь сайн ойлгоогүй хэвээр байна. Зөвхөн сүүлийн хорин жилд одон орон судлаачид онол, ажиглалтын дэвшлийн үндсэн дээр оддын хувьслын нарийвчилсан зургийг бүтээж эхэлсэн.
Одууд нь спираль галактикуудын дискэнд байрладаг том, үл үзэгдэх үүлнээс төрдөг. Одон орон судлаачид эдгээр объектуудыг аварга молекулын цогцолбор гэж нэрлэдэг. "Молекул" гэсэн нэр томъёо нь цогцолбор дахь хий нь үндсэндээ молекул хэлбэрээр устөрөгчөөс бүрддэг болохыг харуулж байна. Ийм үүл нь Галактикийн хамгийн том тогтоц бөгөөд заримдаа 300 гаруй св хүрдэг. жилийн турш.

Оддын хувьслын талаар илүү нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийхдээ

Нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийх нь одод аварга молекулын үүлэн доторх бие даасан конденсаци буюу нягт бүсээс үүсдэг болохыг харуулж байна. Одон орон судлаачид бүдэг миллимокүүлийг илрүүлэх цорын ганц хэрэгсэл болох том радио дурангаар авсаархан бүсийн шинж чанарыг судалжээ. Энэ цацрагийн ажиглалтаас харахад ердийн зүйл юм авсаархан бүсЭнэ нь хэд хэдэн гэрлийн сар диаметртэй, нэг см^-д 30,000 устөрөгчийн молекулын нягт, 10 Келвин температуртай.
Эдгээр утгууд дээр үндэслэн нягт бүс дэх хийн даралт нь өөрөө таталцлын хүчний нөлөөн дор шахалтыг тэсвэрлэх чадвартай гэж дүгнэсэн.

Тиймээс од үүсэхийн тулд таталцлын хүч нь хийн дотоод даралтаас давахуйц тогтворгүй байдлаас авсаархан бүс агших ёстой.
Анхдагч молекулын үүлнээс авсаархан бүсүүд хэрхэн өтгөрөж, ийм тогтворгүй төлөвийг олж авдаг нь одоогоор тодорхойгүй байна. Гэсэн хэдий ч авсаархан бүсүүдийг нээхээс өмнө астрофизикчид од үүсэх үйл явцыг дуурайлган хийх боломжтой байсан. 1960-аад оны эхээр онолчид тогтворгүй төлөвт үүл хэрхэн шахагдаж байгааг тодорхойлохын тулд компьютерийн симуляцийг ашиглаж байжээ.
Онолын тооцоололд өргөн хүрээний анхны нөхцлүүдийг ашигласан боловч олж авсан үр дүн нь давхцсан: хэт тогтворгүй үүлний хувьд эхлээд дотоод хэсэг нь шахагдана, өөрөөр хэлбэл, Чөлөөт уналтТөв дэх бодис эхлээд ил гарч, захын бүсүүд тогтвортой хэвээр байна. Аажмаар шахалтын бүс гадагшаа тэлж, үүлийг бүхэлд нь бүрхэнэ.

Гэдэсний гүнд агшиж буй бүс нутгаас оддын хувьсал эхэлдэг

Багасч буй хэсгийн гэдэсний гүнд од үүсч эхэлдэг. Одны диаметр нь зөвхөн нэг гэрлийн секунд буюу нягт бүсийн диаметрийн саяны нэг юм. Ийм харьцангуй жижиг хэмжээтэй бол үүлний шахалтын ерөнхий загвар нь тийм ч чухал биш боловч тэргүүлэх үүрэгЭнд материйн од дээр унах хурдыг тоглодог

Бодисын уналтын хурд өөр байж болох ч үүлний температураас шууд хамаардаг. Температур өндөр байх тусам хурд нь хурдан болно. Нарны масстай тэнцэх масс 100 мянгаас 1 сая жилийн хугацаанд нурж буй авсаархан бүсийн төвд хуримтлагдаж болохыг тооцоолол харуулж байна.Нураж буй үүлний төвд үүссэн биеийг эх од гэнэ. Одон орон судлаачид компьютерийн симуляцийг ашиглан эх одны бүтцийг дүрсэлсэн загвар зохион бүтээжээ.
Унаж буй хий нь эх одны гадаргуу дээр маш хүчтэй цохигдсон нь тогтоогдсон өндөр хурдтай. Тиймээс хүчтэй цохилтын фронт үүсдэг (маш огцом шилжилт). өндөр даралт). Цочролын фронтын дотор хий нь бараг 1 сая Кельвин хүртэл халааж, дараа нь гадаргуугийн ойролцоо цацрагийн үед хурдан 10,000 К хүртэл хөргөж, давхарга бүрээр эх одны давхарга үүсгэдэг.

Цочролын фронт байгаа нь залуу оддын өндөр тод байдлыг тайлбарладаг

Цочролын фронт байгаа нь залуу оддын өндөр тод байдлыг тайлбарладаг. Хэрэв протоз-одны масс нь нэг нарны масстай тэнцүү бол түүний гэрэлтэлт нь нарнаас 10 дахин их байх болно. Гэхдээ энэ нь энгийн оддынх шиг термоядролын нэгдлийн урвалаас биш, харин таталцлын талбарт олж авсан бодисын кинетик энергийн улмаас үүсдэг.
Анхны оддыг ажиглаж болох боловч ердийн оптик дурангаар биш.
Од хоорондын бүх хий, тэр дундаа одод үүссэн хий нь "тоос" буюу микрон доорх хатуу хэсгүүдийн хольцыг агуулдаг. Цочролын фронтын цацраг нь замдаа тааралддаг том тооЭдгээр хэсгүүд нь хийтэй хамт эх одны гадаргуу дээр унадаг.
Хүйтэн тоосны тоосонцор нь цочролын фронтоос ялгарах фотоныг шингээж, илүү урт долгионы урттай дахин ялгаруулдаг. Энэхүү урт долгионы цацраг нь эргээд шингэж, дараа нь бүр илүү хол тоосоор дахин ялгардаг. Иймээс фотон тоос, хийн үүлээр дамжин өнгөрөх үед долгионы урт нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт улаан туяаны мужид байдаг. Гэхдээ аль хэдийн эх одноос хэд хэдэн гэрлийн цагийн зайд фотоны долгионы урт хэт том болж, тоос нь түүнийг шингээж чадахгүй бөгөөд эцэст нь хэт улаан туяаны цацрагт мэдрэмтгий Дэлхийд мэдрэмтгий телескопууд руу саадгүй хүрч чадна.
Гэсэн хэдий ч өргөн боломжОрчин үеийн детекторууд, одон орон судлаачид телескопууд эх одны цацрагийг илрүүлж байна гэж хэлж чадахгүй. Тэд радио мужид бүртгэгдсэн нягт бүсүүдийн гэдэс дотор гүн гүнзгий нуугдаж байгаа бололтой. Бүртгэлийн тодорхой бус байдал нь детекторууд хий, тоос шороонд холилдсон хуучин одноос эх одыг ялгаж чаддаггүйтэй холбоотой юм.
Найдвартай тодорхойлохын тулд хэт улаан туяа эсвэл радио дуран нь эх одны спектрийн цацрагийн шугам дахь Доплерийн шилжилтийг илрүүлэх ёстой. Доплерийн шилжилт нь түүний гадаргуу дээр унасан хийн жинхэнэ хөдөлгөөнийг харуулах болно.
Бодисын уналтын үр дүнд эх одны масс нь нарны массын аравны хэдэн хэсэгт хүрмэгц төв дэх температур нь термоядролын нэгдлийн урвал эхлэхэд хангалттай болно. Гэсэн хэдий ч эх оддын термоядролын урвал нь дунд насны оддын урвалаас үндсэндээ ялгаатай юм. Ийм оддын энергийн эх үүсвэр нь устөрөгчөөс гелиний термоядролын нэгдлийн урвал юм.

Устөрөгч бол орчлон ертөнцөд хамгийн түгээмэл химийн элемент юм

Устөрөгч нь хамгийн түгээмэл байдаг химийн элементОрчлон ертөнцөд. Орчлон ертөнц (Их тэсрэлт) үүсэх үед энэ элемент нь нэг протоноос бүрдсэн цөмтэй ердийн хэлбэрээр үүссэн. Гэхдээ 100,000 цөм тутмын хоёр нь протон ба нейтроноос тогтсон дейтерийн цөм юм. Устөрөгчийн энэхүү изотоп нь орчин үеийн эрин үед одод орох од хоорондын хийд байдаг.
Энэхүү өчүүхэн хольц нь эх оддын амьдралд зонхилох үүрэг гүйцэтгэдэг нь анхаарал татаж байна. Тэдний гүн дэх температур нь 10 сая Келвинд тохиолддог энгийн устөрөгчийн урвалд хангалтгүй юм. Гэхдээ таталцлын шахалтын үр дүнд дитерийн бөөмүүдийн нэгдэл эхлэх үед эх одны төв дэх температур 1 сая Кельвин хүрч, асар их энерги ялгардаг.

Эх оддын материйн тунгалаг байдал хэтэрхий их байна

Эх одны материйн тунгалаг байдал нь цацрагийн дамжуулалтаар энэ энергийг дамжуулахад хэтэрхий их байдаг. Тиймээс од нь конвектив байдлаар тогтворгүй болдог: "цөмийн гал" -аар халсан хийн бөмбөлгүүд гадаргуу дээр хөвдөг. Эдгээр өгсөх урсгалууд нь төв рүү уруудах хүйтэн хийн урсгалаар тэнцвэрждэг. Үүнтэй төстэй конвектив хөдөлгөөнүүд, гэхдээ хамаагүй бага хэмжээгээр, уураар халаадаг өрөөнд явагддаг. Өвгөн одонд конвектив эргүүлэг нь дейтерийг гадаргуугаас түүний дотоод хэсэгт хүргэдэг. Ийнхүү термоядролын урвалд шаардагдах түлш нь одны цөмд хүрдэг.
Дейтерийн цөмийн маш бага концентрацитай хэдий ч тэдгээрийг нэгтгэх явцад ялгарах дулаан нь эх одонд хүчтэй нөлөө үзүүлдэг. Дейтерийн шаталтын урвалын гол үр дагавар нь эх одны "хавдар" юм. Дейтерийн "шатаах" үр дүнд конвекцоор дулааныг үр ашигтай дамжуулдаг тул эх од нь түүний массаас хамаардаг хэмжээсийг нэмэгдүүлдэг. Нэг нарны масстай эх од нь таван нарны масстай тэнцэх радиустай. Гурван нартай тэнцэх масстай эх од нь нарны 10-тай тэнцэх радиус хүртэл хавагнадаг.
Ердийн авсаархан бүсийн масс нь түүний үүсгэсэн одны массаас их байдаг. Тиймээс илүүдэл массыг арилгаж, бодисын уналтыг зогсоодог механизм байх ёстой. Ихэнх одон орон судлаачид эх одны гадаргуугаас зугтаж буй хүчтэй оддын салхи үүнд нөлөөлдөг гэдэгт итгэлтэй байна. Оддын салхи туссан хийг арагш нь үлээж, эцэст нь авсаархан бүсийг тараана.

оддын салхины санаа

"Оддын салхины тухай санаа" нь онолын тооцооноос гардаггүй. Гайхсан онолчдод энэ үзэгдлийн нотолгоог өгсөн: молекулын хийн урсгалын ажиглалт хэт улаан туяаны эх үүсвэрүүдцацраг. Эдгээр урсгалууд нь эх оддын салхитай холбоотой байдаг. Түүний гарал үүсэл нь залуу оддын хамгийн гүн нууцуудын нэг юм.
Компакт бүс сарнихад оптик мужид ажиглагдаж болох объект ил гарч ирдэг - залуу од. Энэ нь эх одтой адил өндөр гэрэлтэх чадвартай бөгөөд хайлуулахаас илүү таталцлын хүчээр тодорхойлогддог. Оддын доторх даралт нь таталцлын сүйрлээс урьдчилан сэргийлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ даралтыг хариуцах дулаан нь одны гадаргуугаас ялгардаг тул од маш тод гэрэлтэж, удаан агшиж байдаг.
Түүний агшилтын үед түүний дотоод температур аажмаар нэмэгдэж, эцэст нь 10 сая Келвин хүрдэг. Дараа нь устөрөгчийн цөмийн нэгдэх урвал нь гелий үүсэхээс эхэлдэг. Гарсан дулаан нь шахалтаас сэргийлж даралтыг бий болгож, гүнд нь цөмийн түлш дуусах хүртэл од удаан хугацаанд гэрэлтэх болно.
Энгийн од болох манай нар эх одноос унатал 30 сая жил зарцуулсан орчин үеийн хэмжээ. Термоядролын урвалын үед ялгарах дулааны ачаар 5 тэрбум орчим жилийн турш эдгээр хэмжээсийг хадгалсаар ирсэн.
Одууд ингэж төрдөг. Орчлон ертөнцийн олон нууцын нэгийг мэдэх боломжийг олгосон эрдэмтдийн ийм илэрхий амжилтыг үл харгалзан залуу оддын бусад олон шинж чанаруудыг бүрэн ойлгоогүй байна. Энэ нь тэдний тогтмол бус хэлбэлзэл, асар том оддын салхи, гэнэтийн хурц гялбаа зэргийг хэлдэг. Эдгээр асуултад одоогоор тодорхой хариулт алга байна. Гэхдээ эдгээр шийдэгдээгүй асуудлуудГол холбоосууд нь аль хэдийн гагнагдсан гинжний завсарлага гэж үзэх ёстой. Хэрэв бид байгаль өөрөө бүтээсэн түлхүүрийг олж чадвал энэ хэлхээг хааж, залуу оддын намтарыг дуусгах боломжтой болно. Мөн энэ түлхүүр бидний дээгүүр цэлмэг тэнгэрт анивчдаг.

Од төрсөн тухай видео:

Одны дотоод амьдрал нь одыг эсэргүүцдэг, түүнийг барьж буй таталцлын хүч, цөмд явагдаж буй цөмийн урвалын үед ялгарах хүч гэсэн хоёр хүчний үйлчлэлээр зохицуулагддаг. Энэ нь эсрэгээрээ одыг хол зайд "түлхэх" хандлагатай байдаг. Үүсэх үе шатанд нягт, шахсан од нь таталцлын хүчтэй нөлөөн дор байдаг. Үүний үр дүнд хүчтэй халаалт үүсч, температур 10-20 сая градус хүрдэг. Энэ нь цөмийн урвалыг эхлүүлэхэд хангалттай бөгөөд үүний үр дүнд устөрөгч нь гелий болж хувирдаг.

Дараа нь урт хугацааны туршид хоёр хүч бие биенээ тэнцвэржүүлж, од тогтвортой байдалд байна. Цөмийн цөмийн түлш аажмаар хатах үед од тогтворгүй байдлын үе шатанд ороход хоёр хүч эсэргүүцдэг. Оддын хувьд эгзэгтэй мөч ирж, температур, нягтрал, химийн найрлага зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлүүд гарч ирдэг. Оддын масс хамгийн түрүүнд ирдэг, энэ селестиел биетийн ирээдүй үүнээс хамаарна - од нь хэт шинэ од шиг дүрэлзэх, эсвэл цагаан одой, нейтрон од эсвэл хар нүх болж хувирах болно.

Устөрөгч хэрхэн дуусдаг

Тэнгэрийн биетүүдийн дунд маш том (Бархасбадь гарагаас 80 дахин их масс) нь л од болж, жижиг биетүүд (Бархасбадьаас 17 дахин бага) гариг ​​болдог. Цогцосууд байдаг дунд жин, тэдгээр нь гаригуудын ангилалд хамаарахаар хэтэрхий том бөгөөд оддын шинж чанартай цөмийн урвалууд тэдний гүнд явагдахад хэтэрхий жижиг, хүйтэн байдаг.

Эдгээр бараан өнгийн селестиел биетүүд сул гэрэлтдэг тул тэдгээрийг тэнгэрт ялгахад хэцүү байдаг. Тэднийг "хүрэн одой" гэж нэрлэдэг.

Тиймээс од хоорондын хийнээс бүрдэх үүлнээс од үүсдэг. Өмнө дурьдсанчлан, нэлээд урт хугацааод тэнцвэртэй байна. Дараа нь тогтворгүй байдлын үе ирдэг. Оддын цаашдын хувь заяа янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарна. Таамаглалтай одыг авч үзье жижиг хэмжээ, түүний масс нь 0.1-ээс 4 нарны масстай. Онцлог шинж чанарбага масстай одод нь дотоод давхаргад конвекц байхгүй, өөрөөр хэлбэл. оддыг бүрдүүлдэг бодисууд нь их масстай оддод тохиолддог шиг холилддоггүй.

Энэ нь цөм дэх устөрөгч дуусах үед гаднах давхаргад энэ элементийн шинэ нөөц байхгүй болно гэсэн үг юм. Устөрөгч нь шатаж, гелий болж хувирдаг. Аажмаар цөм дулаарч, гадаргуугийн давхарга нь өөрийн бүтцийг тогтворгүй болгож, D-R диаграммаас харахад од нь үндсэн дарааллын үе шатаас аажмаар гарч байна. Шинэ үе шатанд одны доторх бодисын нягтрал нэмэгдэж, цөмийн найрлага "муухайрч", үр дүнд нь онцгой тууштай байдал гарч ирдэг. Энэ нь ердийн бодисоос ялгаатай.

Материалын өөрчлөлт

Бодис өөрчлөгдөхөд даралт нь зөвхөн хийн нягтаас хамаардаг ба температураас хамаардаггүй.

Hertzsprung-Russell диаграммд од нь баруун тийш, дараа нь дээшээ шилжиж, улаан аварга бүсэд ойртож байна. Түүний хэмжээсүүд ихээхэн нэмэгдэж, үүнээс болж температур нэмэгддэг гаднах давхаргуудунадаг. Улаан аварга том биетийн диаметр нь хэдэн зуун сая километрт хүрч чаддаг. Манайх энэ үе шатанд орохдоо "залгих" буюу Сугар гараг, хэрэв дэлхийг барьж чадахгүй бол манай гариг ​​дээрх амьдрал оршин тогтнохоо болих хэмжээнд хүртэл халах болно.

Одны хувьслын явцад түүний голын температур нэмэгддэг. Эхлээд цөмийн урвалууд, дараа нь хүрч ирэхэд үүсдэг оновчтой температургелий хайлж эхэлдэг. Ийм зүйл тохиолдоход үндсэн температурын гэнэтийн өсөлт нь тэсрэлт үүсгэдэг бөгөөд од хурдан зүүн тийш хөдөлдөг. H-R диаграммууд. Энэ бол "гелийн флаш" гэж нэрлэгддэг зүйл юм. Энэ үед гели агуулсан цөм нь цөмийг тойрсон бүрхүүлийн нэг хэсэг болох устөрөгчтэй хамт шатдаг. G-P диаграмм дээр энэ үе шатыг хэвтээ шугамын дагуу баруун тийш шилжүүлэх замаар тогтооно.

Хувьслын сүүлийн үе шатууд

Гелийг нүүрстөрөгч болгон хувиргах явцад цөм нь өөрчлөгддөг. Түүний температур нүүрстөрөгч шатаж эхлэх хүртэл (од том бол) хүртэл нэмэгддэг. Шинэ дэгдэлт гарч байна. Ямар ч тохиолдолд одны хувьслын сүүлийн үе шатанд түүний масс ихээхэн алдагддаг. Энэ нь одны гаднах давхарга нь том бөмбөлөг шиг хагарах үед аажмаар эсвэл гэнэт тохиолдож болно. Сүүлчийн тохиолдолд гаригийн мананцар үүсдэг - энэ нь бөмбөрцөг хэлбэртэй бүрхүүл юм. Гадаад орон зайсекундэд хэдэн арван, бүр хэдэн зуун километрийн хурдтай.

Оддын эцсийн хувь заяа нь түүнд тохиолдсон бүх зүйлийн дараа үлдсэн массаас хамаарна. Хэрэв бүх өөрчлөлт, дэлбэрэлтийн үеэр маш их бодис ялгаруулж, масс нь 1.44 нарны массаас хэтрэхгүй бол од цагаан одой болж хувирна. Энэ тоог Пакистаны астрофизикч Субрахманян Чандрасехарыг хүндэтгэн "Чандра-секарагийн хязгаар" гэж нэрлэдэг. Энэ нь цөм дэх электронуудын даралтын улмаас сүйрлийн төгсгөл болохгүй байж болох одны хамгийн их масс юм.

Гадна давхаргын дэлбэрэлтийн дараа одны цөм хэвээр үлдэж, түүний гадаргуугийн температур маш өндөр байдаг - ойролцоогоор 100,000 ° К. Од нь G-R диаграммын зүүн ирмэг рүү шилжиж, доошилно. Хэмжээ багасах тусам гэрэлтэх чадвар нь буурдаг.

Од аажмаар цагаан одойн бүсэд хүрдэг. Эдгээр нь жижиг диаметртэй одод (манайх шиг) боловч маш өндөр нягтралтай, усны нягтралаас нэг сая хагас дахин их байдаг. Цагаан одойг бүрдүүлдэг материалын нэг шоо сантиметр нь дэлхий дээр нэг тонн орчим жинтэй байх болно!

Цагаан одой нь одны хувьслын эцсийн шатыг дүрсэлдэг бөгөөд энэ нь галын дэгдэлтгүй юм. Тэр аажмаар хөргөж байна.

Эрдэмтэд цагаан одойн төгсгөл маш удаан өнгөрдөг гэж үздэг бөгөөд ямар ч байсан Орчлон ертөнц оршин тогтнож эхэлснээс хойш нэг ч цагаан одой "дулааны үхэл" -д өртөөгүй бололтой.

Хэрэв од нь том бөгөөд масс нь нарнаас их бол супернова шиг дэлбэрнэ. Дэгдэлтийн үед од бүрэн эсвэл хэсэгчлэн устаж болно. Эхний тохиолдолд энэ нь одны үлдэгдэл бодисуудтай хийн үүлийг үлдээх болно. Хоёр дахь нь - селестиел биет хэвээр байна хамгийн өндөр нягтрал- нейтрон од эсвэл хар нүх.