Укажите порядок стадий эволюции для звезды масса которой 30м солнца

Решебник по астрономии 11 класс на урок №25 (рабочая тетрадь) — Эволюция звёзд

вкл. 28 Ноябрь 2016 .

Решебник по астрономии 11 класс на урок №25 (рабочая тетрадь) — Эволюция звёзд

1. По данным, приведенным в следующей таблице, отметьте на диаграмме Герцшпрунга—Рессела (рис. 25.1) положение соответствующих звезд, а затем дополните таблицу недостающими характеристиками.

Нанесение положения звёзд на диаграмму иллюстрируется на примере Солнца. Звёзды наносим на пересечении координат светимости и температуры.

2. Используя диаграмму Герцшпрунга—Рессела (рис. 25.1), определите цвет, температуру, спектральный класс и абсолютную звездную величинузвезд, находящихся на главной последовательности и имеющих светимость (в светимостях Солнца), равную 0,01; 100; 10 ООО. Полученные данные занесите в таблицу.

3. Укажите последовательность стадий эволюции Солнца:

а) остывание белого карлика;
б) уплотнение масс газа и пыли;
в) сжатие в протозвезду;
г) гравитационное сжатие красного гиганта;
д) стационарная стадия (источник излучения — термоядерная реакция);
е) красный гигант с увеличивающимся гелиевым ядром.

б — в — г — д — е — а

4. При изучении масс звезд и их светимостей установлено, что для звезд, принадлежащих к главной последовательности, в интервале светимость (L) звезды пропорциональна четвертой степени ее массы: L

M 4 . Проведите необходимые расчеты и укажите на диаграмме Герцшпрунга—Рессела (рис. 25.1) местонахождение звезд, имеющих массу: 0.5, 5 и 10.

5. Расчеты показывают, что время t (в годах) пребывания звезды на главной последовательности диаграммы Герцшпрунгз— Рессела можно оценить по формуле t, где М — масса звезды в массах Солнца. Определите время пребывания звезды на главной последовательности (время жизни).

Источник

Как происходит эволюция звёзд

Как известно, звезда — это гигантский раскаленный газовый шар, находящийся в состоянии равновесия. Внутри этого шара происходят термоядерные реакции, в результате которых вырабатывается энергия и излучается свет.
Практически любо тело во Вселенной имеет свой жизненный цикл. Собственно говоря, светила не исключения. Они также рождаются и умирают, как и другие тела. Правда, жизненный путь звезд, то есть последовательные изменения в течение всей её жизни, очень долгий. Ниже мы как раз рассмотрим основные этапы эволюции звезд.

Проксима Центавра

Стадии эволюции звезд

Основные этапы эволюции звезд, можно сказать, как у всех в нашей Вселенной.

Из них, главным образом, выделяют:

Но, как и мы отличаемся друг от друга, так и звёзды. Под влиянием разных факторов их жизненный путь у каждого свой. Всё как у людей. Нас даже создала одна природа и сила — сила нашей Вселенной.

Как появляются звёзды

Сначала в космическом пространстве образуются огромные газовые облака. На самом деле, эти холодные разреженные облака межзвёздного газа сжимаются под силой гравитации. Так начинается процесс звёздного формирования.

На его конечном этапе объект называют протозвездой. Вроде уже и не просто облако, но еще и не полноценное светило. Во время сжатия температура таких газовых облаков резко увеличивается. Из-за чего, в свою очередь, внутри них начинают происходить термоядерные реакции синтеза гелия из водорода.

Протозвезда

Главная последовательность

Именно в это время, то есть с началом ядерных процессов, рождается звезда. На данном этапе, чаще всего, она является представителем главной последовательности звезд. Правда, бывают и исключения. Например, субкарлики и коричневые карлики. Они отличаются небольшой массой и слабым ядерным синтезом.

Коричневый карлик

Между прочим стадия главной последовательности самая длинная в жизни светил (около 90% от общей продолжительности). Остальные же их этапы существования длятся значительно меньше. Вероятно, по этой причине во Вселенной преобладают звёзды, находящиеся именно на этой стадии развития. А вот как после неё будет проходить эволюционирование напрямую зависит от массы тела.

Эволюция звезд различной массы

Стоит отметить, что звездные тела имеют разные характеристики.

Низкая масса

Если начальная масса светила меньше 0.08 солнечной массы, то в недрах таких звезд не возникнет сгорание водорода. Проще говоря, в них отсутствует ядерный синтез, а энергия вырабатывается благодаря сжатию ядра. Примером подобных светил являются коричневые карлики. Их конечный этап — превращение в чёрный карлик, то есть остывшую звезду, которая не выделяет энергию.

К сожалению, такая же участь уготовлена красным карликам с подобной массой. Но в отличие от коричневых собратьев, внутри них происходит горение водорода. Правда, в слоевом источнике в районе гелиевого ядра водород уже не горит. В результате светило сжимается и нагревается. Затем наступает последний этап эволюции красного карлика малой массы — вырожденный гелиевый карлик. В это время практически всё звёздное тело состоит из гелия с водородной оболочкой, а равновесие удерживается вырожденным электронным газом.

Белый карлик

Средняя масса

Как оказалось, звёздная эволюция при средней массе тела проходит по следующему пути.
Для светил с массой от 0.5 до 8 солнечных масс путь один — это превращение в углеродно-кислородный белый карлик, который будет состоять из вырожденного газа.

Когда у звёзд с данными значениями массы в ядре заканчивается водород (он же сжигается, как мы помним), начинается его горение в слоевом источнике вокруг гелиевого ядра. В результате светило эволюционирует в стадию красного гиганта.

Красный гигант

Правда, процесс перевоплощения немного отличается при определенном весе. Так, если весовой показатель звезды находится в пределах от 0.5 до 3 солнечных масс, то в её ядре гелий взорвётся. Потому как в нём располагается вырожденный газ, произойдёт так называемая гелиевая вспышка.

Массивные звезды

А вот для светил с большей массой (от 3 до 8 солнечных) гелий будет гореть, но не взорвется. Поскольку газ не успевает выродиться из-за постоянной высокой ядерной температуры. Вместе с гелиевым сгоранием начинается рост конвективного ядра (то есть области, где происходит перенос энергии путём перемешивания веществ), а вокруг него горит оболочка из водорода. Что также приводит к превращению звезды в красный гигант.

Конвективная зона

Как происходит эволюция звезд на последнем этапе

Конечно, спустя какое-то время, запасы гелия иссякнут. И он начнёт сгорать в слоевом источнике около ядра. Которое, в свою очередь, будет сжиматься и нагреваться. В это время водородная оболочка, наоборот, расширяется и остывает. Таким образом звезда трансформируется из красного карлика в сверхгигант.
На следующем этапе своей жизни в центрах звезд с массой от 0.5 до 8 солнечных масс образуется углеродно-кислородное ядро, наполненное вырожденным газом. Собственно, вот и сформировался белый карлик. Но его оболочка всё продолжает расширяться и, наконец, она отделяется от светила.
Более того, уже отделившаяся оболочка не прекращает увеличиваться и, в конце концов, превращается в планетарную туманность. А звезда, как уже было сказано, остаётся белым карликом с вырожденным газом.

Планетарная туманность Глаз Бога

Жизнь светил с высокой массой

Эволюция светил с высокой массой (от 8 до 10 солнечных) происходит по тому же сценарию, как и со средней. Но у них не успевает образоваться углеродно-кислородное ядро. Потому как оно сжимается и вырождается, а лишь затем начинает гореть углерод.
И вместо гелиевой вспышки происходит углеродная. Её также называют углеродной детонацией.
Иногда подобная детонация приводит к взрыву звезды как сверхновой. А иногда светило эволюционирует в неё без взрыва (при увеличении температуры в недрах газ может не вырождаться) и продолжает свою жизнь.

По данным учёных, во Вселенной есть очень массивные звёзды (около 10 солнечных масс). В результате того, что они очень горячие, внутри их ядра гелий начинает гореть, а они не успевают достигнуть стадии красного гиганта. Под действием различных факторов и процессов такие светила вырабатывают тяжёлые элементы. Таким образом происходит ядерный коллапс (разрушение), которое в зависимости от ядерной массы может сформировать либо нейтронную звезду, либо даже чёрную дыру.

Эволюция звёзд

Можно сказать, что рождение и эволюция звезд начинается в результате ядерных реакций. А также заканчивается, когда они прекращаются.

Конечно, развитие и длительность жизни звёзд разная, так как процессы в них протекают по-разному. Более того, конечные стадии их эволюции также отличаются. Да, есть определённые закономерности, но будущее неизвестно никому. Ведь, например, при расширении одного светила, оно может зацепить другое. Почему бы нет? Наверное, вы поняли, что большую роль играет масса тела и процессы, в нём протекающие.

В любом случае, происхождение таких различных между собой космических объектов, таких красивейших и прекрасных, является одним из чудес Вселенной. А их бесчисленное множество, участие в образовании других, не менее восхитительных объектов, играет огромную роль в развитии нашего космоса.

Источник

Тест «Звезды»

1. Массивные звезды ранних спектральных классов, в сотни тысяч раз превышающие светимость Солнца называются:

А) голубые сверхгиганты;

Б) красные сверхгиганты;

Г) красными гигантами.

2. Наше звезда Солнце является:

А) звездой главной последовательности, спектрального класса G 2;

Б) красным гигантом спектрального класса М 2;

В) красным карликом спектрального класса М 2;

Г) белым карликом.

3. Наиболее распространенный тип звезд среди ближайших к нашей звезде:

А) голубые сверхгиганты;

Б) красные сверхгиганты;

В) красные карлики;

Г) белые карлики.

4. Звезды поздних спектральных классов с низкой светимостью называются:

А) красные гиганты;

Б) красные карлики;

В) белые карлики;

5. Самые горячие звезды главной последовательности имеют температуру:

А) 1000 000 000 К;

6. Давление и температура в центре звезды определяется прежде всего:

Б) температурой атмосферы;

В) химическим составом;

7. Скорость эволюции звезды зависит прежде всего от:

В) температуры поверхности;

Г) химического состава.

8. В чем коренное отличие звезд от планет?

9. Распределение энергии в спектре и наличие линий поглощения различных элементов используют для определения:

А) массы космического объекта;

Б) времени эволюции;

10. Диаграмма Герцшпрунга–Рессела представляет зависимость между:

А) массой и спектральным классом звезды;

Б) спектральным классом и радиусом;

В) массой и радиусом;

Г) светимостью и эффективной температурой.

11. Если звезды нанести на диаграмму спектр–светимость (Герцшпрунга–Рессела), то большинство из них будут находиться на главной последовательности. Из этого вытекает, что:

А) на главной последовательности концентрируются самые молодые звезды;

Б) продолжительность пребывания на стадии главной последовательности превышает время эволюции на других стадиях;

В) это является чистой случайностью и не объясняется теорией эволюцией звезд;

Г) на главной последовательности концентрируются самые старые звезды;

12. Огромное сжимающееся холодное газопылевое облако, из которого образуются звезды, называется:

В) планетарной туманностью;

Г) рассеянным скоплением.

13. Звезда на диаграмме Герцшпрунга-Рессела, после превращения водорода в гелий, перемещается по направлению:

А) вверх по главной последовательности, к голубым гигантам;

Б) звезда в процессе эволюции однажды попав на главную последовательность от нее не отходит;

В) в сторону низких светимостей;

Г) в сторону ранних спектральных классов;

Д) от главной последовательности к красным гигантам и сверхгигантам.

14. Красные гиганты – это звезды:

А) больших светимостей и малых радиусов;

Б) больших светимостей и низких температур поверхности;

В) больших температур поверхности и малых светимостей;

Г) больших светимостей и высоких температур.

15. Область белых карликов на диаграмме Герцшпрунга-Рессела расположена:

А) в верхней левой части диаграммы;

Б) в верхней правой части диаграммы;

В) в нижней левой части диаграммы;

Г) в нижней правой части диаграммы.

16. Белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры являются:

А) типичными звездами главной последовательности;

Б) последовательными стадиями эволюции массивных звезд;

В) начальными стадиями образования звезд различной массы;

Г) конечными стадиями звезд различной массы.

17. Эволюция звезд это:

А) процесс превращения из протозвезды и последующее постоянное излучение без изменения светимости;

Б) изменение светимости звезды со временем вследствие сильнейших потоков вещества типа «солнечного ветра»;

В) изменение химического состава и внутреннего строения с изменением светимости в результате реакций термоядерного синтеза;

Г) изменение светимости звезды со временем из-за увеличения массы звезды в результате поглощения межзвездного газа и пыли.

18. Из теории эволюции звезд следует, что:

А) положение звезды на диаграмме спектр-светимость не зависит от эволюции звезды;

Б) в процессе эволюции большая часть звезд становится белыми карликами;

В) звезды малой массы эволюционируют быстрее звезд большой массы;

Г) звезды в процессе своей эволюции увеличивают массу;

Д) одной из стадий эволюции звезд является стадия красного гиганта.

Источник