Сайт журнала
"Тёмный лес"

Главная страница

Номера "Тёмного леса"

Страницы Юрия Насимовича

Страницы авторов "Тёмного леса"

Страницы наших друзей

Литературный Кисловодск и окрестности

Из нашей почты

Тематический каталог сайта

Новости сайта

Карта сайта

Обзор сайта

Пишите нам! temnyjles@narod.ru

 

на сайте "Тёмного леса":
стихи
проза
драматургия
история, география, краеведение
естествознание и философия
песни и романсы
фотографии и рисунки

Страница Ильи Миклашевского

Этика и этология
Чарльз Дарвин и его учение
Учение Николая Фёдорова в XXI веке
Биокосмогоническая гипотеза Юрия Насимовича
Артем Ферье
Акоп Назаретян
Философия истории Акопа Назаретяна
Философия Назаретяна - ключ к прошедшему и будущему
О традициях
Загадка альтруизма
Попытка богословия
Деист и атеист
Гуманист и этатист
Славянофилы и западники
Малоизвестные страницы истории
Очерки будущего
Апокалипсис
Мать городов русских
Рубайат
Стихи
Красный октябрь
Сказка о шести братьях
Прозаические миниатюры
К вопросу о чистоте русского языка
Всемирные конгрессы эсперанто
Мои предки
Н.Я.Долматов
К.И.Андреева
Н.С.Искандарян
О.Г.Соловьев
Кисловодский парк (фото)
Связности, конформные структуры и уравнение Эйнштейна
Категорные аспекты теории Галуа
Фемистокл Манилов
дополнительная страница

Звезды

Пульсары = нейтронные звезды: масса 1 - 3 солнечных, радиус около 10 км, плотность 10^8 г/см^3. Слои нейтронной звезды: 1) атмосфера из электронов (несколько сантиметров), 2) кристаллическая кора из железа (несколько километров), 3) промежуточная область из нейтронов, 4) ядро из тяжелых элементарных частиц. Скорость вращения пульсара уменьшается, но иногда может резко возрастать, т.к. с замедлением вращения сплюснутость уменьшается, происходит звездотрясение, звезда сжимается. Пульсар Крабовидной туманности: период 33 мс, увеличение периода 13,5 мкс в год; это остаток сверхновой второго типа 1054 года. Не во всех туманностях есть пульсар; он может быть и невидим, если луч не направлен на нас. Новые звезды это карликовые двойные; масса перетягивается с одной на другую, излишек ее выбрасывается раз в сотни лет; в нашей Галактике десятки взрывов в год. (Х.Г. Гонсалес. Эволюция пульсаров. В мире науки 1986 N6, С. 16-26)

В нашей Галактике известно 1600 планетарных туманностей; на самом деле их, вероятно, в 20 раз больше. Шкловский показал, что планетарные туманности возникают из внешних слоев красных гигантов. Если масса звезды больше 8 солнечных - взрыв сверхновой, если от 0,8 до 8 солнечных - планетарная туманность с белым карликом, менее 0,8 - не образует планетарной туманности. Солнце было на главной последовательности 5 миллиардов лет и будет еще столько же, потом в центре накопится гелий; когда почти весь водород в ядре выгорит, гелиевое ядро начнет сжиматься и разогреваться, термоядерный синтез переместится в оболочку ядра; звезда расширяется до нескольких десятков солнц, охлаждается, краснеет, светимость возрастает в 100 раз (красный гигант); гелиевый пепел продолжает поступать в ядро, оно разогревается и становится массивным, при температуре в 100 миллионов градусов начинается синтез углерода и кислорода, внешние области сжимаются и голубеют; потом гелий выгорает, ядро сжимается, горение гелия перемещается в другую оболочку (луковица); звезда увеличивается до нескольких сотен диаметров солнца (асимптотическая ветвь гигантов); звездный ветер сдувает оболочку; масса остатка 0,6 солнечной и почти не зависит от исходной массы; при температуре менее тысячи градусов образуется пыль, затмевающая звезду - протопланетарные туманности не видны. (Н. Соукер. Планетарные туманности. В мире науки 1992 N7, С. 26-34)

Полярная звезда перестала пульсировать. Она была цефеидой с периодом 4 суток, пульсировала 40 тысяч лет. Окончательно прекратится в 1992 году (Природа 1991 N1)

* * *

На расстоянии менее 5 парсеков от Солнца известно 58 звезд. Большинство из них - красные карлики. Из них Ross 248 через 36 тысяч лет сблизится с Землей на 0,93 парсека. Проксима Центавра находится на расстоянии 1,3 парсека. Через 26,7 тысяч лет она приблизится до 0,941 парсека. Альфа Центавра приблизится до 0,957 парсека (тогда же). Из-за этого нас начнут бомбить кометы (она дестабилизирует облако Оорта). "Летящая звезда Барнарда" через 10 тысяч лет пройдет в 1,15 парсеках; долгое время считалось, что у нее есть планетная система, но это не подтвердилось. Крупнейшими из звезд в радиусе 5 парсеков являются Тау Кита (как Солнце), Эпсилон Эридана (как Солнце), Процион (двойная; одна из них чуть больше Солнца), Сириус (больше Солнца) со спутником и Альфа Цинтавра А и Б (обе как Солнце).

Масса звезд: от 0.08 до 100 масс Солнца.

БУДУЩЕЕ СОЛНЦА

4 миллиарда лет назад светимость солнца была на 30% ниже нынешней. Через 1,1 миллиарда лет она возрастет на 10%. Через 3,5 миллиарда лет - на 40%. К этому времени выгорит водород в ядре Солнца, а Земля станет как Венера. Следующие 6,4 миллиарда лет будет выгорать водород в оболочке ядра. Потом загорится гелий в ядре, Солнце станет в 2 раза ярче. 1,3 миллиарда лет Солнце будет расширяться медленно, диаметр возрастет в 170 раз, поглотится Меркурий, останется 72,5% массы Солнца. Потом будет стабильная пауза - 110 миллионов лет. Потом быстрое расширение за 20 миллионов лет до современной орбиты Земли. Светимость будет в 5200 раз выше современной, сохранится 59,1% массы. Земля к этому времени отойдет на место Марса. Температура на Земле будет 1600K. Потом Солнце станет белым карликом. Радиус орбиты Земли будет в 1,84 раза больше нынешнего. (Природа, 1994, N9)

СВЕРХНОВЫЕ

Этапы взрыва: 1) истощение запасов ядерного горючего; 2) коллапс (взрыв внутрь); 3) взрыв наружу; 4) образование нейтронной звезды или черной дыры. Взрыв длится миллисекунды, при этом выделяется столько энергии, сколько Солнце излучает за миллиард лет. За тысячу лет в Галактике было 3 взрыва сверхновых. Сейчас наблюдают по 10 взрывов сверхновых в год.

Два типа сверхновых. 1-ый тип: три недели светимость растет, шесть месяцев и более падает; это половина сверхновых. 2-ой тип: разные случаи.

Сверхновые 1-го типа это белые карлики, перетянувшие со спутника вещество до критической массы. Углерод вспыхивает в центре, сгорает в идущей наружу волне, звезда разрушается полностью. Горение не взрывное, а дозвуковое (дефлаграция, а не детонация).

Сверхновые 2-го типа образуются из массивных звезд (минимум в 8 раз массивнее Солнца). Внутри кремневой оболочки начинает формироваться железное ядро; оно коллапсирует, когда достигает чандрасекаровского предела (масса ядра - от 1,2 до 1,5 масс Солнца). Ядро вырастает за сутки, коллапсирует менее секунды; когда в центре достигается ядерная плотность, движение резко останавливается, возникают звуковые волны от ядра, сжатие превосходит точку равновесия на 50% (из-за упругости нуклонов).

Если, например, масса звезды равна 25 массам Солнца, то водород сгорает за 7 миллионов лет, гелий - за 500 тысяч лет, углерод - за 600 лет, неон - за 1 год, кислород - за 6 месяцев, кремний и сера - за 1 сутки, и получается железо. Звезда превращается в луковицу: в центре железо, далее кремний и сера, и т.д.. Солнцу осталось жить 10 миллиардов лет; звезде в 10 раз массивнее - в тысячу раз меньше. Для звезды массой меньше 1,44 массы Солнца (чандрасекаровская масса для всей звезды), то звезда превращается в белый карлик.

(Х.А. Бете, Дж. Браун. Как взрывается сверхновая. - В мире науки, 1985, N7, стр. 26-35)

Последняя сверхновая в Галактике - 1604 год (описана Кеплером). Сверхновая 1987 года - самая яркая после нее; в Б.Магеллановом Облаке, 16 тысяч световых лет от нас (ее название: сверхновая 1987A (Сандулик)).

Звезда Сандулик родилась 11 миллионов лет назад, имела 18 солнечных масс. Водород горел 10 миллионов лет, в 40 тысяч раз ярче Солнца, плотность в ядре 6 г на кубический сантиметр. Сжатие ядра продолжалось десятки тысяч лет, плотность стала 1100 г на сантиметр кубический. В это время внешние оболочки расширялись до радиуса 300 миллионов километров (красный сверхгигант). Гелий горел 1 миллион лет, плотность стала 240000, в ядре преобладал углерод, был и кремний. Углерод и кремний горели 12 тысяч лет, в результате в ядре преобладал неон, был магний и натрий, плотность ядра 7400000. Это ядро горело 12 лет и стало кислородным, с плотностью 16 миллионов. Кислород горел 4 года, получилось ядро с преобладанием кремния и наличием серы, плотность 50 миллионов. Это ядро горело неделю, получилось железо и немного никеля, хрома, титана, ванадия, кобальта, марганца. Оболочка стала сжиматься 40 тысяч лет назад, звезда из красного сверхгиганта превратилась в голубой сверхгигант. За долю секунды ядро (массы 1,4 солнечной) сжалось от радиуса в половину земного до 100 километров. Внешняя часть ядра, продолжая падать, столкнулась с отскакивающим внутренним ядром. Волна пошла наружу, но не дошла; вещество устремилось к центру, но нейтрино помешало звезде превратиться в черную дыру; нейтрино вышли за несколько секунд и замедлили сжатие звезды; полная энергия десятисекундной нейтринной вспышки была в 200-300 раз больше энергии разлетающегося вещества и в 30 тысяч раз больше энергии светового излучения; несколько процентов нейтрино, взаимодействуя с веществом за фронтом остановившейся ударной волны, сообщили ему энергию, достаточную для ускорения ударной волны кнаружи. Максимум яркости наблюдался через 80 дней после взрыва. Через два года звезда на несколько дней стала пульсировать с частотой 2000 герц.

(С. Вусли, Т. Уивер. Грандиозная Сверхновая 1987 года. - В мире науки, 1989, N10, с. 14-23)

ШАРОВЫЕ СКОПЛЕНИЯ

В шаровых скоплениях сотни тысяч или миллионы звезд. Диаметр обычно не более 150 световых лет. Это наиболее старые объекты Вселенной. В Галактике известно 125 шаровых скоплений. Возраст шаровых скоплений около 13 миллиардов лет. В эллиптических галактиках больше шаровых скоплений (наша - спиральная); в Магелановых Облаках есть молодые шаровые скопления.

Звезды движутся в шаровых скоплениях от центра к периферии и обратно по незамкнутым орбитам, напоминающим лепестки цветка, с периодом порядка миллиона лет. Там максвелловское распределение скоростей как у молекул в газе; так отдельные звезды вырываются из скоплений; в этом участвуют и приливные силы. Ясно, что скопление теряет энергию быстрее, чем массу, поэтому сжимается; сжатие ведет к увеличению скоростей (разогрев ядра); в результате больше звезд покидает скопление, усиливается сжатие (гравотермическая катастрофа); в результате - коллапс ядра; возможно, коллапс потом почему-то сменяется расширением; по одной гипотезе коллапс останавливается, когда в центре появляется массивная двойная звезда, она выталкивает звезды из ядра.

(А.Р. Кинг. Шаровые скопления. - В мире науки, 1985 N8, С.37-43)

ГАЛАКТИКИ

Крупные спиральные быстро вращающиеся галактики (= нормальные; например, наша) содержат молодые звезды в тонком диске, в спиральных руковах, на значительном удалении от центра. Там же находится ионизированный водород, и межзвездные пузыри (следы взрывов сверхновых). Активные галактики (галактики с ионизированным газом в центре, радиогалактики, ультрафиолетовые галактики, квазары): в активных ядрах либо черные дыры, либо совокупность сверхновых. Каверны отдельных сверхновых сливаются; если галактика мала, то может полностью разлететься.

В центре Галактики массивный объект массы несколько миллионов солнечных, размером не более орбиты Юпитера, возможно, черная дыра радиуса солнца, всасывает одну массу солнца за тысячу лет; наблюдается излучение от аннигиляции позитронов и электронов. Центр окружен сгустком звезд радиуса 1 - 2 световых года, расстояния между звездами - световые дни. Дальше полость 10 световых лет, диск горячего газа, диск холодного газа, дуги и лепесток. Расстояние до центра Галактики 25 тысяч световых лет. (Ч.Г. Таунс, Р. Гензел. Что происходит в центре нашей Галактики. В мире науки 1990 N6, С. 14-24)

В нашей Галактике три кандидата на черные дыры: источник X-1 в Лебеде, A620-00 в Единороге, V404 в Лебеде (5000 световых лет от нас, масса 8 - 15,5 солнечных, имеет спутник 6,3 солнечной массы). (Природа 1992 N7)

Известны 10 галактик-спутников нашей Галактики. Какие-то из них сольются.

В нашей Галактике газ составляет 2% массы, в Большом Магеллановом Облаке - 10%, в Малом Магеллановом Облаке - 30%. Малое Магелланово облако разорвалось на два при сближении с Большим Магеллановым Облаком.

Эволюция галактики: 1) галактика без дыры, 2) галактика с черной дырой, 3) квазар (много звезд падает в дыру), 4) привычная галактика - с дырой (большая часть вещества упала в дыру).

Размер эллиптических галактик пропорционален квадратному корню из массы.

В спиральных галактиках движение звезд круговое, в эллиптических - вдоль большой оси.

Существуют гигантские галактики низкой поверхностной яркости; мало звезд; обычно на удалении от других галактик; не угасающие (не красные); может быть, это скопления, не разделившиеся на галактики.

Не все галактики могут родить второе поколение звезд: из маленьких вещество при взрыве сверхновых уходит.

Открыты инфракрасные галактики с мощным выделением энергии; там в 100000 раз чаще вспыхивают сверхновые звезды (галактический сверхветер); это молодые галактики, в них идет звездообразование, все они далеко от нас. (Природа 1988 N7)

ВСЕЛЕННАЯ

* * *

Цефеиды: молодые переменные звезды, масса несколько солнечных, светимость в среднем 10000 солнечных, быстрое увеличение блеска и резкий спад; однократно ионизированный гелий атмосферы поглощая свет становится двукратно ионизированным, прозрачность теряется, энергия накапливается, давление растет, атмосфера расширяется, гелий охлаждается и становится однократно ионизированным; чем длиннее период, тем больше светимость; видимый блеск цефеиды искажается пылью, в инфракрасной области искажения меньше.

Определение расстояния до объектов: 1) по цефеидам - до 10 миллионов световых лет (телескоп Хаббл - до 50), 2) по яркости галактик - до 300 миллионов световых лет, 3) по сверхновым - до половины радиуса наблюдаемой Вселенной, 4) уменьшение видимой зернистости галактики.

Соотношение Тулли-Фишера: яркие массивные галактики вращаются в среднем быстрее, чем слабо светящиеся.

Постоянная Хаббла = 50 - 100 км/(с.Мпс); соответственно, возраст Вселенной - 15 - 20 миллиардов лет или 7 - 10 миллиардов лет.

(В.Л. Фридман. Скорость расширения и размеры Вселенной. В мире науки 1993 N1, С. 18-24)

* * *

Скопления галактик имеют сферическую форму и состоят из сотен или тысяч галактик, сверхскопления состоят из десятков скоплений - подобно бусинкам на нитке; длина самого большого сверхскопления - более миллиарда световых лет. Ядро Местного Сверхскопления состоит из 11 отдельных скоплений соединенных мостами из отдельных галактик, вокруг ядра сферическое гало диаметром 100 миллионов световых лет из 50 других групп галактик и тысяч отдельных галактик (скопление это не менее 50 ярких галактик в сфере радиуса 6,5 миллионов световых лет).

Последовательность событий во Вселенной:

(Дж.О. Бернс. Гигантские структуры Вселенной. В мире науки 1986 N9, с. 12-23)

* * *

Галактики движутся не хаотически, а потоками.

Сейчас один квазар на 100000 галактик, к когда Вселенной было 2 - 3 миллиарда лет, их было один на 100 галактик; появились квазары, когда Вселенной было 1 миллиард лет. Квазар это обязательная кратковременная стадия развития любой галактики, не то не обязательная, но более долговременная. Известно несколько тысяч квазаров, ближайший квазар в двух миллиардах световых лет. Масса квазара не менее миллиарда солнечных. Мощный квазар ежегодно поглощает несколько десятков солнечных масс. (М.Дж. Рис. Черные дыры в центрах галактик. В мире науки 1991 N1, С. 16-25)

Вселенная имеет ячеистое строение: сферы или эллипсоиды без вещества, а на поверхности - галактики. Результат взрывов?

Раздувающаяся Вселенная (Алан Гут): сначала расширение Вселенной происходило со всё возрастающей скоростью, и только потом воспреобладало замедление. По этой модели ранняя Вселенная была горячей, но очень хаотической. Охлаждение привело к нарушению симметрии (как вода превращается в лёд); могло быть переохлаждение, т.е. нестабильное состояние, когда есть добавочная энергия, эта энергия будет с антигравитационным действием, за счет этого расширение могло пойти со всё возрастающей скоростью. Даже там, где был сгусток вещества, притяжение было меньше отталкивания, т.е. и там возрастающее расширение; Вселенная расширяясь оказалась бы почти без частиц, и все неоднородности сгладились. Значит, современное однородное состояние могло возникнуть из разных неоднородных начальных состояний. Если расширение больше, чем гравитационное притяжение, то в ранней Вселенной свету должно хватить времени для перехода из одной области в другую - отсюда одинаковые свойства разных областей Вселенной; и скорость расширения оказалась бы близка к критической.

 

Последнее изменение страницы 27 Sep 2021 

 

ПОДЕЛИТЬСЯ: