Ulimwengu wa nyota unaonyesha utofauti mkubwa, ambao dalili zake tayari zinaonekana ukitazama anga la usiku kwa macho. Utafiti wa nyota kwa usaidizi wa ala za unajimu na mbinu za astrofizikia ulifanya iwezekane kuzipanga kwa njia fulani na, shukrani kwa hili, hatua kwa hatua kufikia ufahamu wa michakato inayoongoza mageuzi ya nyota.
Katika hali ya jumla, hali ambayo uundaji wa nyota uliendelea huamua sifa zake kuu. Masharti haya yanaweza kuwa tofauti sana. Walakini, kwa ujumla, mchakato huu ni wa asili sawa kwa nyota zote: huzaliwa kutoka kwa kutawanyika - kutawanyika - gesi na vumbi, ambayo hujaza galaksi, kwa kuiunganisha chini ya ushawishi wa mvuto.
Mtungo na msongamano wa kati ya galaksi
Kuhusu hali ya nchi kavu, nafasi kati ya nyota ni ombwe la ndani kabisa. Lakini kwa kiwango cha galaksi, kati ambayo haipatikani sana na msongamano wa tabia ya karibu atomi 1 kwa sentimita ya ujazo ni gesi na vumbi, na uwiano wao katika muundo wa kati ya nyota ni 99 hadi 1.
Sehemu kuu ya gesi ni hidrojeni (karibu 90% ya utungaji, au 70% ya wingi), pia kuna heliamu (takriban 9%, na kwa uzito - 28%) na vitu vingine vidogo. kiasi. Kwa kuongezea, miale ya angavu na uga wa sumaku hurejelewa katikati ya nyota ya galaksi.
Nyota huzaliwa wapi
Gesi na vumbi katika nafasi ya galaksi husambazwa kwa njia isiyo sare. Hidrojeni ya interstellar, kulingana na hali ambayo iko, inaweza kuwa na joto tofauti na msongamano: kutoka kwa plasma isiyojulikana sana na joto la utaratibu wa makumi ya maelfu ya kelvins (kinachojulikana maeneo ya HII) hadi ultracold - tu. kelvins chache - hali ya molekuli.
Mikoa ambayo mkusanyiko wa chembe za dutu huongezeka kwa sababu yoyote, huitwa mawingu ya nyota. Mawingu mazito zaidi, ambayo yanaweza kuwa na hadi chembe milioni kwa kila sentimita ya ujazo, huundwa na gesi baridi ya Masi. Wana vumbi vingi vinavyochukua mwanga, kwa hiyo pia huitwa nebulae ya giza. Ni kwa "friji za cosmic" kama hizo kwamba mahali ambapo nyota zilitoka zimefungwa. Maeneo ya HII pia yanahusishwa na jambo hili, lakini nyota hazifanyiki moja kwa moja ndani yake.
Ujanibishaji na aina za "star cradles"
Katika galaksi ond, ikiwa ni pamoja na Milky Way yetu wenyewe, mawingu ya molekuli hupatikana si nasibu, lakini hasa ndani ya ndege ya diski - katika mikono ya ond kwa umbali fulani kutoka katikati ya galactic. Katika isiyo ya kawaidaKatika galaksi, ujanibishaji wa maeneo kama haya ni nasibu. Kuhusu galaksi za duaradufu, miundo ya gesi na vumbi na nyota changa hazionekani ndani yake, na inakubalika kwa ujumla kuwa mchakato huu haufanyiki hapo.
Mawingu yanaweza kuwa makubwa - makumi na mamia ya miaka ya mwanga - mchanganyiko wa molekuli na muundo changamano na tofauti kubwa za msongamano (kwa mfano, Wingu la Orion maarufu ni miaka 1300 tu ya mwanga kutoka kwetu), na muundo wa kompakt uliotengwa unaoitwa. Bok globules.
Masharti ya uundaji nyota
Kuzaliwa kwa nyota mpya kunahitaji maendeleo ya lazima ya ukosefu wa utulivu wa mvuto katika wingu la gesi na vumbi. Kwa sababu ya michakato mbalimbali inayobadilika ya asili ya ndani na nje (kwa mfano, viwango tofauti vya mzunguko katika maeneo tofauti ya wingu lenye umbo lisilo la kawaida au kupita kwa wimbi la mshtuko wakati wa mlipuko wa supernova katika kitongoji), msongamano wa usambazaji wa vitu kwenye wingu hubadilika.. Lakini si kila mabadiliko ya msongamano unaojitokeza husababisha ukandamizaji zaidi wa gesi na kuonekana kwa nyota. Uga wa sumaku katika wingu na mtikisiko hupinga hili.
Eneo la mkusanyiko ulioongezeka wa dutu lazima liwe na urefu wa kutosha ili kuhakikisha kwamba mvuto unaweza kustahimili nguvu nyumbufu (nyunyuko ya shinikizo) ya gesi na kati ya vumbi. Ukubwa muhimu kama huo huitwa radius ya Jeans (mwanafizikia wa Kiingereza na mwanaanga ambaye aliweka misingi ya nadharia ya kutokuwa na utulivu wa mvuto mwanzoni mwa karne ya 20). Misa iliyomo ndani ya Jeansradius lazima pia isiwe chini ya thamani fulani, na thamani hii (uzi wa Jeans) inalingana na halijoto.
Ni wazi kwamba kadiri ya kati inavyo ubaridi na mnene zaidi, ndivyo radiasi muhimu inavyokuwa ndogo ambapo mchemko haukosi, lakini huendelea kushikana. Zaidi ya hayo, uundaji wa nyota huendelea katika hatua kadhaa.
Kukunja na kugawanyika kwa sehemu ya wingu
Gesi inapobanwa, nishati hutolewa. Katika awamu za mwanzo za mchakato huo, ni muhimu kwamba kiini cha mgandamizo katika wingu kinaweza kupoa kwa ufanisi kutokana na mionzi katika safu ya infrared, ambayo hufanywa hasa na molekuli na chembe za vumbi. Kwa hivyo, katika hatua hii, msongamano ni wa haraka na hauwezi kutenduliwa: kipande cha wingu huanguka.
Katika eneo hilo la kupungua na wakati huo huo baridi, ikiwa ni kubwa ya kutosha, nuclei mpya ya condensation ya suala inaweza kuonekana, kwa kuwa kwa kuongezeka kwa wiani, molekuli muhimu ya Jeans hupungua ikiwa hali ya joto haiongezeka. Jambo hili linaitwa kugawanyika; shukrani kwake, uundaji wa nyota mara nyingi hufanyika sio moja baada ya nyingine, lakini katika vikundi - vyama.
Muda wa hatua ya mgandamizo mkali, kulingana na dhana za kisasa, ni mdogo - takriban miaka elfu 100.
Kupasha joto kipande cha wingu na kuunda protostar
Wakati fulani, msongamano wa eneo linaloporomoka huwa juu sana, na hupoteza uwazi, matokeo yake ambayo gesi huanza kupata joto. Thamani ya wingi wa Jeans huongezeka, mgawanyiko zaidi hauwezekani, na ukandamizaji chinivipande tu ambavyo tayari vimeundwa kwa wakati huu vinajaribiwa na hatua ya mvuto wao wenyewe. Tofauti na hatua ya awali, kutokana na ongezeko thabiti la joto na, ipasavyo, shinikizo la gesi, hatua hii inachukua muda mrefu zaidi - takriban miaka milioni 50.
Kitu kilichoundwa wakati wa mchakato huu kinaitwa protostar. Inatofautishwa kwa mwingiliano amilifu na mabaki ya gesi na vumbi vya wingu kuu.
Vipengele vya protostar
Nyota mchanga huwa na mwelekeo wa kumwaga nishati ya mkazo wa uvutano kwa nje. Mchakato wa convection unakua ndani yake, na tabaka za nje hutoa mionzi mikali kwenye infrared, na kisha katika safu ya macho, inapokanzwa gesi inayozunguka, ambayo inachangia kutokuwepo kwake. Ikiwa kuna malezi ya nyota ya molekuli kubwa, yenye joto la juu, ina uwezo wa karibu kabisa "kufuta" nafasi karibu nayo. Mionzi yake itapunguza gesi iliyobaki - hivi ndivyo maeneo ya HII yanaundwa.
Hapo awali, kipande kikuu cha wingu, bila shaka, kwa njia moja au nyingine, kilizungushwa, na kinapobanwa, kwa sababu ya sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular, mzunguko huharakisha. Ikiwa nyota inayofanana na Jua inazaliwa, gesi na vumbi vinavyozunguka vitaendelea kuanguka juu yake kwa mujibu wa kasi ya angular, na diski ya accretion ya protoplanetary itaunda katika ndege ya ikweta. Kwa sababu ya kasi ya juu ya kuzunguka, gesi moto, iliyotiwa ioni kwa sehemu kutoka eneo la ndani la diski hutolewa na protostar kwa njia ya mikondo ya ndege ya polar nakasi ya mamia ya kilomita kwa sekunde. Jeti hizi, zikigongana na gesi ya nyota, huunda mawimbi ya mshtuko yanayoonekana katika sehemu ya macho ya wigo. Hadi sasa, mamia kadhaa ya matukio kama haya - Herbig-Haro objects - tayari yamegunduliwa.
Protostars moto hukaribiana kwa wingi na Jua (zinazojulikana kama T Tauri stars) huonyesha mabadiliko ya mng'ao na mwangaza wa juu unaohusishwa na radii kubwa huku zikiendelea kusinyaa.
Mwanzo wa muunganisho wa nyuklia. Nyota mchanga
Halijoto katika maeneo ya kati ya protostar inapofikia digrii milioni kadhaa, athari za nyuklia huanza hapo. Mchakato wa kuzaliwa kwa nyota mpya katika hatua hii unaweza kuzingatiwa kuwa umekamilika. Jua mchanga, kama wanasema, "hukaa chini kwenye mlolongo kuu", ambayo ni, inaingia katika hatua kuu ya maisha yake, wakati ambao chanzo cha nishati yake ni fusion ya nyuklia ya heliamu kutoka kwa hidrojeni. Kutolewa kwa nishati hii husawazisha mnyweo wa mvuto na kuleta utulivu wa nyota.
Sifa za mwendo wa hatua zote zaidi za mabadiliko ya nyota huamuliwa na wingi ambao walizaliwa nao, na muundo wa kemikali (metali), ambayo inategemea sana muundo wa uchafu wa vitu vizito kuliko heliamu. katika wingu la awali. Ikiwa nyota ni kubwa ya kutosha, itasindika baadhi ya heliamu kuwa vitu vizito - kaboni, oksijeni, silicon na zingine - ambazo, mwisho wa maisha yake, zitakuwa sehemu ya gesi ya nyota na vumbi na kutumika kama nyenzo ya malezi. ya nyota wapya.
