35.Возможности и элементы спектральной астрономии.

Основные сведения о Вселенной мы получаем, изучая свет звёзд

13,7 млрд. лет – предел (возраст Вселенной)

При исследовании света звёзд, удобнее исследовать его волновые свойства

λ=CT; ν=1/T=C/λ

E=h ν=hC/ λ

Свет звёзд представляет собой набор излучений разных длин волн.

Линейчатый спектр: каждый атом имеет свой спектр, точнее спектры излучения/поглощения.

Сравнивая спектр излучения звезды со спектральными линиями, образовавшихся хим эл-тов на Земле, можно определить хим состав звезды. По распределению Е в спектре излучения звезд можно определить температуру звезды (чем горячее звезда, тем больше Е)

Эта кривая показывает, какое кол-во Е излучает объект на разных волнах

У кривой излучения есть max, он попадает на видимую часть диапазона

1893 Бинн установил «закон излучения»: длина волны, на кот приходится max её излучения, обратно пропорциональна температуре тела. Чем выше температура, тем больше смещается max излучения в сторону коротких длин волн.

Спектр звезды уникален: нет 2х звёзд с одинаковым спектром.

Выделяют 7 спектральных классов: O(5*10⁴)BAFG(6*10³)KM(3*10³)

Светимость – кол-во Е, выделяемое в единицу времени

Положение звезды на главной последовательности определяется её массой

(светимость)~(m)^3/2

36.Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.

≈98% всего видимого вещества сосредоточено в звёздах

Этапы рождения звезды

• гравитационное сжатие газо-пылевого облака

• увеличение внутренней Т и ρ

• ядерный синтез

Теория Джинса определяет возникновение неоднородным распределением вещества

Анизотропия реликтового излучения=>неоднородность распределения Т и ρ

под действием гравитации газовое сгущение сжимается, вещ-во уплотняется=> Т и ρ↑

такое облако становится протозвездой

Протозвезда сжимается, Т↑. Когда Т≈10млн.К начинается нуклеосинтез. р⁺ вступают во взаимодействие

4Н→Не+γ m(He)<m(4H) => дефект массы Δm=m_4H-m_He

Эта масса обращается в Е: ΔЕ= ΔmС²

В центре яд реакции поддерживаются очень большие Т и ρ. Когда наступает равновесие м/у силами гравит и внутр силами, звезда выходит на главную последовательность, наступает её «зрелость». После того, как весь Н перейдёт в Не,звезд начинает «умирать». Т.к. гравитац силам больше ничего не противостоит, они начинают сжимать ядро.

Выделяемая Е расширяет внешние оболочки звезды. Их плотность снижается, излучение смещается в сторону красного спектра => стадия «красного гиганта»

Если Т ядра достигает ~100млн.К, начинается новый цикл реакций: 3Не→С+ γ

Если хватит массы, и ядро достигнет след критич Т: H→He→C→O→Ne→Mg→Si→Fe

Происходит последовательное выгорание ядер и рост Т центральной части звёзды вплоть до образования Fe

В конечном итоге облочка отделяется => возникновение туманностей

Последующие стадии зависят от массы звезды:

1)m<1.2mʘ - (предел Чандрасекара)

Звезда превращается в «белого карлика». Давление электр газа останавливает гравит сжатие, они уравновешиваются. Звезда остывает.

Размеры белого карлика~размеру Земли, масса~массе Солнца.

Малая звезда главной последовательности→кр.гигант→б.карлик→ч.карлик

2)1,2 mʘ<m<2,5 mʘ. Сжатие продолжается: ядро сжимается, причем очень быстро(наносек). e^-+p⁺→n⁰

Всё вещ-во превращ в сгусток n⁰с очень большой ρ. Оболочка «проваливается» к центру=>выделяется большое кол-во Е(«взрыв сверхновой»). Сила гравитации останавливается давлением нейтронов. Запускаются новые реакции синтеза.

Большая звезда главной последовательности→кр.гигант→взрыв сверхновой→нейтронная звезда=пульсар

3)m>2,5 mʘ

Очень большая звезда→кр.гигант→чёрная дыра квазар