Žvaigždės, kaip ir žmonės, gali būti naujagimiai, jaunos, senos. Kiekvieną akimirką vienos žvaigždės miršta, o kitos susidaro. Paprastai jauniausi iš jų yra panašūs į Saulę. Jie yra formavimosi stadijoje ir iš tikrųjų atstovauja protožvaigždėms. Astronomai jas vadina T-Tauro žvaigždėmis pagal jų prototipą. Pagal savo savybes – pavyzdžiui, šviesumą – protožvaigždės yra kintamos, nes jų egzistavimas dar neįžengė į stabilią fazę. Aplink daugelį jų yra daug materijos. Galingos vėjo srovės sklinda iš T tipo žvaigždžių.
Protosžvaigždės: gyvavimo ciklo pradžia
Jei materija nukrenta ant protožvaigždės paviršiaus, ji greitai perdega ir virsta šiluma. Dėl to protožvaigždžių temperatūra nuolat kyla. Kai jis pakyla tiek, kad žvaigždės centre suveikia branduolinės reakcijos, protožvaigždė įgyja paprastos statusą. Prasidėjus branduolinėms reakcijoms, žvaigždė turi nuolatinį energijos š altinį, kuris ilgą laiką palaiko jos gyvybinę veiklą. Kiek ilgas bus žvaigždės gyvavimo ciklas visatoje, priklauso nuo pradinio jos dydžio. TačiauManoma, kad Saulės skersmens žvaigždės turi pakankamai energijos patogiai egzistuoti maždaug 10 milijardų metų. Nepaisant to, pasitaiko ir taip, kad net masyvesnės žvaigždės gyvena vos kelis milijonus metų. Taip yra dėl to, kad jie kurą sudegina daug greičiau.
Įprasto dydžio žvaigždės
Kiekviena iš žvaigždžių yra karštų dujų krūva. Jų gelmėse nuolat vyksta branduolinės energijos gamybos procesas. Tačiau ne visos žvaigždės yra panašios į saulę. Vienas iš pagrindinių skirtumų yra spalvos. Žvaigždės yra ne tik geltonos, bet ir melsvos, rausvos.
Šviesumas ir šviesumas
Jie taip pat skiriasi tokiomis savybėmis kaip blizgesys ir ryškumas. Kiek ryški bus nuo Žemės paviršiaus stebima žvaigždė, priklauso ne tik nuo jos šviesumo, bet ir nuo atstumo iki mūsų planetos. Atsižvelgiant į atstumą iki Žemės, žvaigždės gali turėti visiškai skirtingą ryškumą. Šis skaičius svyruoja nuo vienos dešimties tūkstantosios Saulės spindesio dalies iki šviesumo, kurį galima palyginti su daugiau nei milijonu Saulės.
Dauguma žvaigždžių yra apatiniame šio spektro gale ir yra blankios. Daugeliu atžvilgių Saulė yra vidutinė, tipiška žvaigždė. Tačiau, palyginti su kitais, jis turi daug didesnį ryškumą. Net plika akimi galima stebėti daugybę neryškių žvaigždžių. Žvaigždžių ryškumas skiriasi dėl jų masės. Spalvą, blizgesį ir ryškumo pokyčius laikui bėgant lemia kiekismedžiagos.
Bandymai paaiškinti žvaigždžių gyvavimo ciklą
Žmonės jau seniai bandė atsekti žvaigždžių gyvenimą, tačiau pirmieji mokslininkų bandymai buvo gana nedrąsūs. Pirmasis žingsnis buvo Lane'o dėsnio taikymas Helmholtzo-Kelvino gravitacinio susitraukimo hipotezei. Tai atnešė naują supratimą į astronomiją: teoriškai žvaigždės temperatūra turėtų didėti (jos vertė yra atvirkščiai proporcinga žvaigždės spinduliui), kol tankio padidėjimas sulėtins susitraukimo procesus. Tada energijos sąnaudos bus didesnės nei pajamos. Šiuo metu žvaigždė pradės greitai vėsti.
Hipotezės apie žvaigždžių gyvenimą
Vieną iš pirminių hipotezių apie žvaigždės gyvavimo ciklą pasiūlė astronomas Normanas Lockyeris. Jis tikėjo, kad žvaigždės kyla iš meteorinės medžiagos. Kartu jo hipotezės nuostatos buvo pagrįstos ne tik astronomijos turimomis teorinėmis išvadomis, bet ir žvaigždžių spektrinės analizės duomenimis. Lockyeris buvo įsitikinęs, kad cheminiai elementai, dalyvaujantys dangaus kūnų evoliucijoje, susideda iš elementariųjų dalelių – „protoelementų“. Skirtingai nuo šiuolaikinių neutronų, protonų ir elektronų, jie turi ne bendrą, o individualų charakterį. Pavyzdžiui, pasak Lockyer, vandenilis skyla į vadinamąjį „protovandenilį“; geležis tampa „proto-geležimi“. Kiti astronomai taip pat bandė apibūdinti žvaigždės gyvavimo ciklą, pavyzdžiui, Jamesas Hopwoodas, Yakovas Zeldovičius, Fredas Hoyle'as.
Žvaigždės milžinai ir nykštukai
Didžiosios žvaigždės yra karščiausios ir ryškiausios. Paprastai jie yra b alti arba melsvi. Nors jie yra milžiniško dydžio, jų viduje esantis kuras sudega taip greitai, kad jos prarandamos vos per kelis milijonus metų.
Mažos žvaigždės, priešingai nei milžiniškos, paprastai nėra tokios ryškios. Jie turi raudoną spalvą, gyvena pakankamai ilgai - milijardus metų. Tačiau tarp ryškiausių žvaigždžių danguje yra ir raudonų bei oranžinių. Pavyzdys yra žvaigždė Aldebaranas – vadinamoji „jaučio akis“, esanti Tauro žvaigždyne; taip pat žvaigždė Antares Skorpiono žvaigždyne. Kodėl šios šaunios žvaigždės ryškumu gali konkuruoti su karštomis žvaigždėmis, tokiomis kaip Sirijus?
Taip yra dėl to, kad kažkada jie labai išsiplėtė ir jų skersmuo pradėjo viršyti didžiules raudonas žvaigždes (supermilžinus). Didžiulis plotas leidžia šioms žvaigždėms spinduliuoti eilės tvarka daugiau energijos nei Saulė. Ir tai nepaisant to, kad jų temperatūra yra daug žemesnė. Pavyzdžiui, Betelgeuse, esančios Oriono žvaigždyne, skersmuo yra kelis šimtus kartų didesnis už Saulės skersmenį. O paprastų raudonųjų žvaigždžių skersmuo dažniausiai nesiekia nė dešimtadalio Saulės dydžio. Tokios žvaigždės vadinamos nykštukais. Kiekvienas dangaus kūnas gali pereiti tokio tipo žvaigždžių gyvavimo ciklą – ta pati žvaigždė skirtinguose savo gyvenimo segmentuose gali būti ir raudonasis milžinas, ir nykštukas.
Paprastai šviesuoliams patinka Saulėpalaiko jų egzistavimą dėl viduje esančio vandenilio. Žvaigždės branduolio viduje jis virsta heliu. Saulė turi didžiulį kuro kiekį, bet net ir jis nėra begalinis – per pastaruosius penkis milijardus metų buvo išnaudota pusė rezervo.
Žvaigždžių gyvenimas. Žvaigždžių gyvavimo ciklas
Kai žvaigždės viduje išsenka vandenilio atsargos, įvyksta rimtų pokyčių. Likęs vandenilis pradeda degti ne jo šerdyje, o paviršiuje. Šiuo atveju žvaigždės gyvenimo trukmė vis labiau mažėja. Žvaigždžių ciklas, bent jau dauguma jų, šiame segmente pereina į raudonojo milžino stadiją. Žvaigždės dydis tampa didesnis, o jos temperatūra, priešingai, mažėja. Taip atsiranda dauguma raudonųjų milžinų, taip pat supergigantų. Šis procesas yra bendros pokyčių sekos, vykstančios su žvaigždėmis, dalis, kurią mokslininkai pavadino žvaigždžių evoliucija. Žvaigždės gyvavimo ciklas apima visas jo stadijas: galiausiai visos žvaigždės pasensta ir miršta, o jų egzistavimo trukmę tiesiogiai lemia kuro kiekis. Didelės žvaigždės baigia savo gyvenimą didžiuliu įspūdingu sprogimu. Kuklesnės, atvirkščiai, miršta, pamažu susitraukdamos iki b altųjų nykštukų dydžio. Tada jie tiesiog išnyksta.
Kiek gyvena vidutinė žvaigždė? Žvaigždės gyvavimo ciklas gali trukti nuo mažiau nei 1,5 milijono metų iki 1 milijardo metų ar daugiau. Visa tai, kaip minėta, priklauso nuo jo sudėties ir dydžio. Tokios žvaigždės kaip Saulė gyvena nuo 10 iki 16 milijardų metų. Labai ryškios žvaigždėskaip ir Sirijus, gyvena palyginti trumpai – vos kelis šimtus milijonų metų. Žvaigždės gyvavimo ciklo diagrama apima šiuos etapus. Tai molekulinis debesis – gravitacinis debesies griūtis – supernovos gimimas – protožvaigždės evoliucija – protožvaigždinės fazės pabaiga. Tada seka etapai: jaunos žvaigždės tarpsnio pradžia - gyvenimo vidurys - branda - raudonojo milžino stadija - planetinis ūkas - b altojo nykštuko stadija. Paskutinės dvi fazės būdingos mažoms žvaigždėms.
Planetų ūkų prigimtis
Taigi, trumpai apžvelgėme žvaigždės gyvavimo ciklą. Bet kas yra planetinis ūkas? Žvaigždės kartais numeta išorinius sluoksnius, kai iš didžiulio raudonojo milžino virsta b alta nykštuke, todėl žvaigždės šerdis lieka atvira. Dujų apvalkalas pradeda švytėti veikiamas žvaigždės skleidžiamos energijos. Šis etapas gavo savo pavadinimą dėl to, kad šiame apvalkale esantys šviečiantys dujų burbuliukai dažnai atrodo kaip diskai aplink planetas. Tačiau iš tikrųjų jie neturi nieko bendra su planetomis. Vaikų žvaigždžių gyvavimo ciklas gali apimti ne visas mokslines detales. Galima apibūdinti tik pagrindines dangaus kūnų evoliucijos fazes.
Žvaigždžių spiečiai
Astronomai mėgsta tyrinėti žvaigždžių spiečius. Yra hipotezė, kad visi šviesuliai gimsta būtent grupėmis, o ne po vieną. Kadangi tam pačiam spiečiui priklausančios žvaigždės pasižymi panašiomis savybėmis, skirtumai tarp jų yra tikri, o ne dėl atstumo iki Žemės. Kokie pokyčiainepateko į šių žvaigždžių dalį, savo pradžią jos imasi tuo pačiu metu ir vienodomis sąlygomis. Ypač daug žinių galima gauti tiriant jų savybių priklausomybę nuo masės. Juk žvaigždžių amžius spiečių ir jų atstumas nuo Žemės yra maždaug vienodas, todėl skiriasi tik šiuo rodikliu. Klasteriai bus įdomūs ne tik profesionaliems astronomams – kiekvienas mėgėjas mielai nusifotografuos, pasigrožės išskirtinai gražiu jų vaizdu planetariume.
