<< 5.2 Obrazovanie zvezd. | Oglavlenie | 5.4 Stacionarnye zvezdy >>
5.3 Protozvezdy.
Kachestvenno prosledim, kak proishodit kollaps molekulyarnogo
oblaka, razmer kotorogo udovletvoryaet kriteriyu neustoichivosti Dzhinsa.
Vydelim sfericheskuyu massu 
. Ona budet szhimat'sya iz-za samogravitacii, esli
ee radius udvoletvoryaet neravenstvu
K sostavlyaet sotni
astronomicheskih edinic.
Oblako nachinaet szhimat'sya v shkale svobodnogo padeniya
,
podstavlyaya radius iz 5.1 nahodim vremya svobodnogo szhatiya
kak funkciyu temperatury:
Energiya, vydelyaemaya pri gravitacinnom szhatii, vedet k uvelicheniyu
temperatury. Poka veshestvo ne yavlyaetsya plazmoi, ego neprozrachnost' mala,
fotony svobodno vyhodyat iz oblaka. Legko mozhno ocenit' radius,
do kotorogo sozhmetsya oblako pri dannoi masse, iz usloviya zatraty
vydelyaemoi gravitacionnoi energii na dissociaciyu molekul i ionizaciyu
veshestva. Pust' veshestvo iznachal'no sostoit iz molekulyarnogo vodoroda.
Na dissociaciyu odnoi molekuly 
zatrachivaetsya
erg,
na ionizaciyu kazhdogo atoma vodoroda trebuetsya eshe 13.6 eV (
erg), to est' dlya prevrasheniya
1 g veshestva v plazmu nuzhno zatratit'
erg. Prisutstvie molekul geliya povyshaet etu ocenku
pochti v 2 raza. Iz usloviya
nahodim radius "neprozrachnoi" protozvezdy
Zametim, chto v processah dissociacii i ionizacii energiya zatrachivaetsya na razryv molekulyarnyh svyazei ili otryv elektronov ot atomov, a znachit pri adiabaticheskom szhatii rost temperatury pri prochih ravnyh usloviyah budet men'she. Eto oznachaet, chto pokazatel' adiabaty
budet men'she 5/3 (mozhet byt' poryadka 1), hotya
gaz ostaetsya vpolne ideal'nym. Raschety pokazyvayut,
chto temperatura takoi plazmy ne prevyshaet 
K.
Mozhno ocenit' i svetimost' protozvezdy na etoi stadii.
Poskol'ku istochnikom energii sluzhit gravitacionnaya energiya szhimayushegosya
oblaka, to
Podstavlyaya (5.1), (5.2) poluchaem
(
erg/s - bolometricheskaya svetimost' Solnca).
Poskol'ku temperatura vozrastaet, dlya chislovyh ocenok
podstavlyaem v etu formulu temperaturu ionizacii vodorodno-gelievoi
plazmy K. Eta ocenka pokazyvaet, chto pered tem, kak
stat' neprozrachnoi, protozvezda bukval'no "zagoraetsya" v techenie
korotkogo vremeni, a zatem opyat' "gasnet" iz-za rezkogo uvelicheniya
neprozrachnosti pri lavinoobraznoi ionizacii.
Dal'neishee szhatie sobstvenno neprozrachnoi (t.e. imeyushei fotosferu, kak
i Solnce) protozvezdy proishodit takzhe v dinamicheskoi shkale vremeni.
Svetimost' protozvezdy na neprozrachnoi stadii opredelyaetsya balansom
vydelyaemoi
gravitacionnoi energii i sposobnost'yu vysvechivaniya energii s poverhnosti,
kotoraya, kak izvestno, maksimal'na dlya absolyutno
chernogo tela
, gde 
- effektivnaya
temperatura. Temperatura fotosfery zvezdy opredelyaetsya usloviem
prosachivaniya kvantov iz tolshi zvezdy naruzhu, t.e. neprozrachnost'yu zvezdnyh
nedr. Raschety pokazyvayut, chto u protozvezd energiya perenositsya
konvektivnym dvizheniem veshestva (vozniknovenie konvekcii
svyazano s uvelicheniem neprozrachnosti s rostom plotnosti v usloviyah
ionizacii vodoroda i geliya), pri etom v fotosfere ustanavlivaetsya
universal'naya temperatura poryadka 3500 K. Na diagramme Gercshprunga-Ressela
zvezda evolyucioniruet vdol' t.n. konvektivnogo treka Hayashi,
kotoryi vprevye rasschital eto process, i sama stadiya szhimayusheisya
konvektivnoi protozvezdy nosit nazvanie stadii Hayashi.
Svetimost' protozvezdy na stadii Hayashi est' prosto
a vremya opredelyaetsya iz usloviya
Kak tol'ko temperatura i plotnost' v centre zvezdy dostatochno vozrastut, nachnutsya yadernye reakcii i protozvezda stanet normal'noi zvezdoi, nahodyasheisya na glavnoi poledovatel'nosti diagrammy Gercshprunga-Ressela.
Razumeetsya, real'naya kartina szhatiya protozvezd sushestvenno slozhnee. My ne prenebregali effektami magnitnogo polya i vrasheniya, kotorye neizbezhno prisutstvuyut v astrofizicheskih usloviyah.
<< 5.2 Obrazovanie zvezd. | Oglavlenie | 5.4 Stacionarnye zvezdy >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika
Publikacii so slovami: zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
