Metodika prepodavaniya astronomii

---

<< Predydushaya

Soderzhanie

Sleduyushaya >>

Metodika provedeniya 8 uroka
"Smert' zvezd"

Cel': formirovanie fundamental'nogo astronomicheskogo ponyatiya "zvezda": kosmicheskii process evolyucii zvezd i zvezdnyh sistem.

Zadachi obucheniya:

Obsheobrazovatel'nye: uglublenie, rasshirenie i zakreplenie sistemy znanii o kosmicheskom processe evolyucii zvezd i formirovanie ponyatii:

- o zavershayushih stadiyah kosmicheskogo processa evolyucii zvezd ("smerti zvezd");
- ob osnovnyh parametrah vnutrennego stroeniya zvezd i termoyadernyh reakciyah v nedrah zvezd na poslednih etapah ih evolyucii;
- o kosmicheskih yavleniyah, soprovozhdayushih zavershayushie stadii evolyucii zvezd: vspyshkah Novyh i Sverhnovyh zvezd, ih prichinah i osnovnyh harakteristikah;
- o kosmicheskih ob'ektah, voznikayushih v rezul'tate evolyucii zvezd (planetarnyh i voloknistyh tumannostyah; belyh karlikah; neitronnyh zvezdah; chernyh dyrah), ih osnovnyh harakteristikah, vnutrennem stroenii i sostave;
- o vozniknovenii tyazhelyh himicheskih elementov v rezul'tate termoyadernyh reakcii v nedrah zvezd na zavershayushih etapah ih evolyucii i obrazovanii iz etogo veshestva zvezd II i posleduyushih pokoleniya i planetnyh sistem;
- o kosmicheskom processe krugooborota i evolyucii kosmicheskoi sredy;
- ob evolyucionnom haraktere diagrammy "spektr-svetimost'" i trekah "zhiznennogo puti" zvezd.

Vospitatel'nye - formirovanie nauchnogo mirovozzreniya i ateisticheskoe vospitanie uchashihsya v hode znakomstva s fizicheskoi prirodoi zvezd i zvezdnyh sistem i na osnove raskrytiya fundamental'nyh prirodnyh zakonomernostei (prichinnoi vzaimosvyazi i vzaimoobuslovlennosti yavlenii i processov, perehoda kolichestvennyh izmenenii v kachestvennye, edinstva i vzaimodeistviya protivopolozhnostei) i filosofskih polozhenii o material'nom edinstve i poznavaemosti mira pri izuchenii materiala o kosmicheskih processah evolyucii zvezd i zvezdnyh sistem, ih rozhdeniya, zhizni i smerti, vozniknoveniya himicheskih elementov v nedrah zvezd v hode ih evolyucii s obrazovaniem iz etogo veshestva novyh zvezd i planetnyh sistem i kosmicheskogo processa krugooborota i evolyucii kosmicheskoi sredy.

Razvivayushie - formirovanie umenii:

- analizirovat' informaciyu, sostavlyat' klassifikacionnye shemy, ob'yasnyat' svoistva kosmicheskih ob'ektov na osnove vazhneishih fizicheskih teorii, ispol'zovat' obobshennye plany izucheniya kosmicheskih ob'ektov, processov i yavlenii, delat' vyvody;
- reshat' zadachi na raschet osnovnyh fizicheskih harakteristik zvezdnyh sistem, zvezd i parametrov ih vnutrennego stroeniya s ispol'zovaniem izuchennyh zakonov fiziki, dannyh klassifikacionnyh shem i diagramm zvezdnyh harakteristik ("spektr - svetimost'", "massa – svetimost'" i dr.).

Ucheniki dolzhny znat' osnovnye svedeniya:

- o kosmicheskom processe evolyucii zvezd i zvezdnyh sistem, ee prichinah i osnovnyh napravleniyah v zavisimosti ot massy i drugih harakteristik kosmicheskogo ob'ekta i ob evolyucionnom haraktere diagrammy Gercshprunga-Ressela i trekah "zhiznennogo puti" zvezd;
- o zavershayushih stadiyah evolyucii zvezd, prichinah i haraktere ih "smerti";
- o kosmicheskom yavlenii izmeneniya svetimosti (vspyshkah) zvezd na zaklyuchitel'nyh etapah ih evolyucii – Novyh i Sverhnovyh zvezdah;
- o kosmicheskih ob'ektah, voznikayushih v rezul'tate evolyucii zvezd: planetarnyh i voloknistyh tumannostyah; belyh karlikah, neitronnyh zvezda i chernyh dyrah;
- o vozniknovenii tyazhelyh himicheskih elementov v rezul'tate termoyadernyh reakcii v nedrah zvezd na zavershayushih etapah ih evolyucii i obrazovanii iz etogo veshestva zvezd II i posleduyushih pokoleniya i planetnyh sistem;
- o kosmicheskom processe krugooborota i evolyucii kosmicheskoi sredy;

Ucheniki dolzhny umet':

- analizirovat' i sistematizirovat' uchebnyi material;
- ispol'zovat' obobshennye plany dlya izucheniya kosmicheskih ob'ektov, processov i yavlenii; sostavlyat' klassifikacionnye shemy i delat' vyvody;
- reshat' zadachi na raschet osnovnyh fizicheskih harakteristik zvezdnyh sistem, zvezd i parametrov ih vnutrennego stroeniya s ispol'zovaniem izuchennyh zakonov fiziki, dannyh klassifikacionnyh shem i diagramm zvezdnyh harakteristik.

Naglyadnye posobiya i demonstracii:

- fotografii, shemy i risunki zvezd, Novyh i Sverhnovyh, planetarnyh i voloknistyh tumannostei, belyh karlikov, neitronnyh zvezd i chernyh dyr; vnutrennego stroeniya zvezd na zaklyuchitel'nyh stadiyah evolyucii; osnovnyh putei zvezdnoi evolyucii;
- diapozitivy iz slaid-fil'ma "Illyustrirovannaya astronomiya": "Zvezdy i galaktiki";
- diafil'my i fragmenty diafil'mov: "Zvezdy"; "Priroda zvezd"; "Proishozhdenie i razvitie nebesnyh tel";
- kinofil'my i kinofragmenty: "Peremennye zvezdy"; "Vselennaya".
- tablicy: "Radioastronomiya"; "Zvezdy"; "Diagramma "Cvet – svetimost'"; "Dvoinye zvezdy"; "Peremennye zvezdy"; "Zvezdnye skopleniya, tumannosti, Galaktika";
- naglyadnye posobiya i TSO: nastennaya i podvizhnye karty zvezdnogo neba.

Zadanie na dom:

1) po materialu uchebnikov:

- B.A. Voroncov-Vel'yaminova: izuchit' §§ 25 (2, 3), 26; voprosy k paragrafam; upr. 23 (1, 2);
- E.P. Levitana: izuchit' §§ 25, 26, 27 (2), 31 (3); voprosy k paragrafam.
- A.V. Zasova, E.V. Kononovicha: izuchit' §§ 24 (1, 2), 25 (3, 4), 27; voprosy; upr. 24.4, 25.6, 27.4 (2).

Plan uroka

Etapy uroka	Soderzhanie	Metody izlozheniya	Vremya, min
1	Proverka i aktualizaciya materiala	Frontal'nyi opros, beseda	7-10
2	Izlozhenie novogo materiala: 1.Zaklyuchitel'nye stadii evolyucii zvezd. 2. Novye zvezdy, belye karliki i planetarnye tumannosti 3. Sverhnovye, neitronnye zvezdy i voloknistye tumannosti 4.Chernye dyry 5. Evolyucionnye smysl diagrammy Gercshprunga-Rassela. Evolyucionnye treki zvezd. 6. Dal'neishaya sud'ba Solnechnoi sistemy	Lekciya, beseda, rasskaz uchitelya	22-25
3	Zakreplenie izuchennogo materiala.	Rabota u doski, samostoyatel'noe reshenie zadach v tetradi	10-12
4	Podvedenie itogov uroka. Domashnee zadanie		3-5

Metodika provedeniya uroka:

V nachale uroka provoditsya povtorenie i aktualizaciya uchebnogo materiala o zvezdah i zvezdnyh sistemah. Vo vremya frontal'nogo oprosa v neskol'ko sokrashennom vide uchenikam zadayut te zhe voprosy, kotorye zadavalis' na predydushem uroke. Zhelatel'no, chtoby na nih v etot raz otvechali drugie ucheniki, a te, kto pravil'no otvetil na nih, popravlyali i dopolnyali ih otvety i pomogali uchitelyu ocenit' rabotu svoih tovarishei.

Dopolnitel'nye voprosy zadayutsya s cel'yu proyasneniya glubiny znanii uchenikov, stepeni ovladeniya imi uchebnym materialom. Osoboe vnimanie sleduet udelit' voprosam vnutrennego stroeniya i evolyucii zvezd.

1. Kak rasschitat' vnutrennie parametry (temperaturu, davlenie i t.d.) v nedrah zvezdy? Prodiktuite eti formuly dlya zapisi na doske. Mozhno li po etim formulam rasschitat' sootvetstvuyushie harakteristiki Solnca?

2. Kakoe vnutrennee stroenie imeyut zvezdy: golubye giganty? Belye zvezdy glavnoi posledovatel'nosti? Zheltye zvezdy glavnoi posledovatel'nosti? Krasnye zvezdy glavnoi posledovatel'nosti? Krasnye giganty? V chem shodstvo i v chem otlichie mezhdu ih vnutrennim stroeniem i stroeniem Solnca? Pochemu?

3. Perechislite osnovnye etapy evolyucii zvezd. Izmenyayutsya li v hode evolyucii zvezdy ee osnovnye parametry: massa, svetimost', temperatura poverhnosti, razmery, spektr i t.d.? Kak vy dumaete, mozhno li otrazit' zhiznennyi put' zvezdy na diagramme, podobnoi diagrammam "spektr-svetimost'" i "massa-svetimost'"?

Chast' uchenikov tradicionno vypolnyaet v eto vremya te zhe programmiruemye zadaniya, kotorye zadavalis' na proshlom uroke.

Dalee v forme lekcii ili periodicheski perehodyashego v besedu rasskaza uchitelya izlagaetsya material o zaklyuchitel'nyh stadiyah evolyucii zvezd, Novyh i Sverhnovyh zvezdah, planetarnyh i voloknistyh tumannostyah i ob'ektah, voznikayushih iz yader zvezd na zaklyuchitel'noi stadii ih evolyucii – belyh karlikah, neitronnyh zvezdah i chernyh dyrah.

Ris. 58. Evolyuciya zvezd

V slabo podgotovlennyh klassah i pri nedostatke uchebnogo vremeni material izuchaetsya kratko, s primeneniem shemy ris. 58.

Pri izlozhenii materiala neobhodimo uchityvat', chto voprosy o "vzryvah" zvezd i chernyh dyrah prinadlezhat k naibolee interesuyushim uchashihsya, no formirovanie dannyh ponyatii zatrudnyaetsya kak slozhnost'yu fiziko-matematicheskogo apparata (yadernaya fizika, fizika elementarnyh chastic, special'naya teoriya otnositel'nosti), neobhodimogo dlya adekvatnogo vospriyatiya informacii, tak i lozhnymi "donauchnymi" predstavleniyami v soznanii uchenikov, sformirovavshimisya u nih pri chtenii psevdonauchnoi literatury, istochnikov massovoi informacii i t.d.

Smert' zvezdy prinimaet razlichnye formy v zavisimosti ot massy zvezdy, massy ee yadra, harakteristik vrasheniya, magnitnogo polya i drugih parametrov.

Krasnye karliki s massoi do 0,8M¤ mogut zhit' ochen' dolgo – do sta milliardov let. Po mere umen'sheniya koncentracii vodoroda v yadre termoyadernye reakcii medlenno ugasayut i zvezda, postepenno ostyvaya, prevrashaetsya v chernyi karlik, v kotorom sila tyagoteniya uravnoveshivaetsya davleniem ostyvayushego ionizirovannogo gaza. Hod evolyucii prost:

Krasnyi karlik glavnoi posledovatel'nosti ® Chernyi karlik

Evolyuciya zvezdy s nachal'noi massoi 3-8 M¤ pri masse yadra do 1,5 M¤ protekaet sleduyushim obrazom:

æ Zvezda glavnoi posledovatel'nosti æ
	æ Krasnyi gigant æ
		æ Vspyshka Novoi æ
			Belyi karlik + planetarnaya tumannost' ® Chernyi karlik

Pri ocherednom rezkom szhatii yadra zvezdy udarnaya volna vzryvoobrazno otbrasyvaet v okruzhayushee kosmicheskoe prostranstvo slabo prityagivayushiesya k centru zvezdy vneshnie sloi zvezdy. Chem men'she massa zvezdy, tem ran'she proizoidet eto sobytie: zvezdy s massoi yadra M<<M¤ sbrasyvayut obolochku na stadii perehoda k "goreniyu" geliya, zvezdy s massoi yadra M » 1,5 M¤ mogut "dozhit'" do obrazovaniya yadra iz kisloroda i neona.

Yavlenie nazyvaetsya vspyshkoi Novoi zvezdy: na neskol'ko dnei svetimost' gibnushei zvezdy vozrastaet do 400000 raz i ostaetsya takoi na protyazhenie neskol'kih nedel' ili mesyacev. Poskol'ku do vspyshki zvezda chasto ne nablyudalas' nevooruzhennym glazom, dlya drevnih astronomov yavlenie vyglyadelo kak poyavlenie na nebesnoi sfere novogo yarkogo svetila. No na samom dele eto ne rozhdenie, a smert' zvezdy.

Otbroshennye vzryvom gazovye obolochki rasshiryayutsya so skorost'yu do 1000 km/s i obrazuyut planetarnuyu tumannost', kotoraya ochen' medlenno rasseivaetsya v kosmicheskom prostranstve. Ona imeet razmery 0,1-1 pk, svetitsya za schet energii, zapasennoi pri vspyshke Novoi i pereizlucheniya sveta blizko raspolozhennyh zvezd, i obychno soderzhit v svoem sostave mnogo geliya, kisloroda i azota.

V sluchae intensivnoi poteri veshestva zvezdoi ee smert' mozhet byt' "tihoi", bez vspyshki Novoi: otnositel'no plavnoe, postepennoe rasshirenie vneshnei obolochki krasnogo giganta so skorost'yu okolo 20 km/c zavershaetsya obrazovaniem planetarnoi tumannosti.

V centre byvshei zvezdy nablyudaetsya belyi karlik - byvshee yadro zvezdy, szhavsheesya do razmerov menee 10⁴ km (R < 0,007 R¤ ). Predel'naya massa belyh karlikov (predel Chandrasekara) zavisit ot ih himicheskogo sostava i opredelyaetsya formuloi: , gde m_e – molekulyarnaya massa, prihodyashayasya na 1 elektron. Dlya massivnyh belyh karlikov M_Ch » 1,4 M¤ . Sila tyazhesti uravnoveshivaetsya davleniem vyrozhdennogo (plotnost'yu ionizirovannogo) gaza. Plotnost' vneshnih sloev - 10³ g/sm³, uvelichivaetsya s glubinoi do 10⁶ g/sm³, - v tysyachi raz bol'shei, chem u metallov. Temperatura takzhe bystro rastet s glubinoi: ot 10⁴ K na poverhnosti do 10⁷K na glubine 0,98 R_*, no vse zhe slishkom mala dlya protekaniya termoyadernyh reakcii. Svobodnye elektrony peremeshayutsya mezhdu "uzlami kristallicheskoi reshetki" - tesno raspolozhennymi yadrami atomov ot geliya do zheleza (ris. 56). Izluchenie belyh karlikov proishodit za schet "zapasennoi" energii, prichem izluchayut ne elektrony, a atomnye yadra (pri perehode s odnogo energeticheskogo urovnya na drugoi). Vremya sushestvovaniya (ostyvaniya) belyh karlikov - prevrashenie ih v holodnye chernye karliki sostavlyaet sotni trillionov let.

Chislo belyh karlikov raznogo vozrasta v Galaktike dostigaet 10¹⁰ ob'ektov, a ih summarnaya massa vmeste s massoi ostyvshih chernyh karlikov po ocenkam ryada uchenyh mozhet dostigat' 10¹¹ kg!

Evolyuciya zvezd massoi 10-15 M¤ (s massoi yadra do 1,5-2,5 M¤ ) protekaet inache:

æ Zvezda glavnoi posledovatel'nosti æ
	æ Krasnyi sverhgigant æ
		æ Vspyshka Sverhnovoi æ
			Neitronnaya zvezda + voloknistaya tumannost'

Na nachal'noi stadii "vygoraniya" zheleza: pri temperature 10¹⁰ K central'naya chast' zvezdy izluchaet v prostranstvo ogromnoe chislo elementarnyh chastic neitrino i antineitrino (), unosyashih s soboi znachitel'nuyu dolyu vydelyayusheisya v yadre termoyadernoi energii – D E_svyazi = 0,15 M¤ × s!

Ravnovesie mezhdu silami tyagoteniya i rezko upavshego luchevogo davleniya neobratimo narushaetsya.

Massivnaya zvezda "spadaet" vnutr' sebya za vremya okolo 0,01 s. Pri etom plotnost' veshestva yadra uvelichivaetsya ot 10⁷ do 10¹⁴ g/sm³, a temperatura do 2× 10¹¹ K! V obolochke, okruzhayushei yadro, voznikaet vzryvnaya reakciya "vygoraniya" kisloroda i ugleroda. Za doli sekundy pod deistviem neveroyatnogo vysokih temperatur i davleniya proishodyat posledovatel'nye termoyadernye reakcii obrazovaniya tyazhelyh i sverhtyazhelyh himicheskih elementov s atomnoi massoi A ~ 270: urana, toriya i drugih. Sverhmoshnaya vzryvnaya volna sryvaet i unosit zvezdnuyu obolochku, rasseivaya v prostranstve "novorozhdennye" himicheskie elementy.

S Zemli smert' zvezdy vyglyadit kak vspyshka Sverhnovoi zvezdy. Pri vspyshke Sverhnovoi vydelyaetsya energiya do 10⁴³ Dzh! Svetimost' gibnushei zvezdy vozrastaet v sotni millionov raz i v techenie neskol'kih nedel' i dazhe mesyacev zvezda izluchaet sveta bol'she, chem celaya galaktika!

Po nablyudaemym harakteristikam Sverhnovye podrazdelyayutsya na 2 gruppy. Sverhnovye I tipa porozhdayutsya kollapsom zvezd s massoi yadra okolo 2 M¤ , bogatyh geliem uglerodom i kislorodom (zvezdy tipa Vol'fa-Raie, stalkivayushiesya belye karliki v tesnyh dvoinyh sistemah i t.d.) i vydelyayut pri vzryve energii do 4× 10⁴² Dzh. V ih spektrah net linii vodoroda, a krivaya bleska i svetimost' v maksimume pochti odinakovy. Na protyazhenii 15 sutok ih blesk plavno uvelichivaetsya na 17^m; zatem neskol'ko sutok prebyvayut v maksimume bleska (pri etom oni vydelyayut energii okolo 4,5× 10³⁶ Dzh/s i svetimost' ih dostigaet 1,2× 10¹⁰ L¤ ); dalee v techenie 300-350 sutok ih blesk snachala bystro, a zatem vse medlennee snizhaetsya.

Sverhnovye II tipa porozhdayutsya kollapsom massivnyh molodyh zvezd i vydelyayut pri vzryve energii do 10⁴² Dzh. Ih spektry bogaty vodorodnymi liniyami, a krivye bleska ochen' raznoobrazny. Ih blesk uvelichivaetsya na protyazhenii 20 sutok; v maksimume bleska oni vydelyayut energii okolo 7,5× 10³⁵ Dzh/s; blesk snizhaetsya v techenie 150 sutok.

Vspyshka Sverhnovoi nachinaetsya s vybrosa veshestva dvumya uzkimi struyami (dzhetami) vdol' osi vrasheniya szhimayushegosya yadra zvezdy. Seriya udarnyh voln rasprostranyaet dzheta vo vsei obolochke, vyzyvaya sfericheski-simmetrichnyi razlet veshestva. Obolochka zvezdy rasshiryaetsya v prostranstve so skorost'yu 5000-10000 km/s, sozdavaya udarnuyu volnu i obrazuya voloknistuyu gazovuyu tumannost' massoi 3× 10²⁹-6× 10³⁰ kg, razmerami 20-40 pk, imeyushuyu simmetrichnuyu formu i izluchayushuyu za schet energii, zapasennoi obolochkoi Sverhnovoi vo vremya vzryva (rasshiryayushayasya so skorost'yu 165 km/s voloknistaya tumannost' Bumerang v 5000 sv. let ot Zemli schitaetsya "samym holodnym" ob'ektom Metagalaktiki s temperaturoi nizhe temperatury reliktovogo izlucheniya 2,7 K). V sostave veshestva voloknistyh tumannostei soderzhitsya mnogo tyazhelyh i sverhtyazhelyh himicheskih elementov, obrazovavshihsya vo vremya vzryva zvezdy. Chastota vspyshek Sverhnovyh v Galaktike - 1 raz v 100-300 let.

V centre voloknistoi tumannosti szhavsheesya yadro byvshei zvezdy massoi do 1-2 M¤ obrazuet neitronnuyu zvezdu, v kotoroi davlenie neitronnogo veshestva uravnoveshivaet sily gravitacii. Pri szhatii zvezdy skorost' ee vrasheniya uvelichivaetsya obratno proporcional'no kvadratu radiusa; analogichno usilivaetsya magnitnoe pole, stanovyasheesya v 10¹¹-10¹³ raz moshnee solnechnogo. Vzryv uskoryaet skorost' dvizheniya yunoi neitronnoi zvezdy do 10² -10³ km/s i ona pokidaet mesto svoego rozhdeniya.

Neitronnye zvezdy - "superzvezdy": sverhmalye po razmeram (8-15 km) i sverhplotnye (10¹⁴ - 10¹⁵ g/sm³) ob'ekty so srednei massoi 1,35 M¤ , sostoyashie iz sverhvyrozhdennogo sverhprovodyashego veshestva, sverhbystro vrashayushiesya (10 - 10⁵ oborotov/s), obladayushie sverhmoshnymi magnitnymi polyami (10¹² - 10¹³ Gs) i yavlyayushiesya sverhuskoritelyami chastic sverhvysokih energii.

1 - obolochka; 2 - vneshnyaya kora (e-, Z); 3 - vnutrennyaya kora (e-, Z, n0); 4 - vneshnee yadro(e-, n0, p+); 5 - vnutrennee yadro (giperony, piony, kvarki); 6 - vihrevye niti; 7 - magnitnye trubki.

Ris. 59. Stroenie neitronnoi zvezdy

Pod obolochkoi - poverhnostnym sloem plazmy tolshinoi do 10 m, plotnost'yu 10⁶ g/sm³ i temperaturoi 10⁶K skryta tverdaya (!) vneshnyaya kora tolshinoi do 100 m, sostoyashaya iz polnost'yu vyrozhdennogo veshestva plotnost'yu 10⁸ - 10¹¹ g/sm³ s temperaturoi 10⁷K; yadra atomov zheleza i drugih tyazhelyh elementov obrazuyut kristallicheskuyu reshetku, pogruzhennuyu v elektronnyi gaz. Glubzhe raspolagaetsya chastichno "neitronizirovannaya" vnutrennyaya kora tolshinoi do 1 km: pri plotnosti veshestva svyshe 6× 10¹¹ g/sm³, davlenii okolo 10³² Pa i temperature svyshe 10⁸K atomnye yadra stanovyatsya neustoichivymi i raspadayutsya na protony i neitrony; protony vzaimodeistvuyut s elektronami i prevrashayutsya v neitrony: r⁺ + e ^- ® n⁰. Veshestvo vneshnego yadra do urovnya s plotnost'yu 5× 10¹³ g/sm³ veshestvo predstavlyaet soboi smes' tyazhelyh yader i neitronov - neitronnuyu sverhtekuchuyu "zhidkost'" pri temperature 10⁹K. Vo vnutrennem yadre pri plotnosti svyshe 10¹⁵ g/sm³ v rezul'tate sil'nogo vzaimodeistviya v central'nyh oblastyah neitronnoi zvezdy obrazuyutsya sverhtyazhelye elementarnye chasticy (giperony i m -mezony); veshestvo yadra mozhet predstavlyat' soboi smes' p -mezonov ("pionnyi koncentrat"), "modificirovannuyu materiyu" iz sigma- i lyambda-giperonov i myuonov ili dazhe "materiyu iz svobodnyh kvarkov" ("strannoe" veshestvo). Struktura yadra i chastichno vnutrennei kory predstavlyaet soboi mnozhestvo parallel'nyh osi vrasheniya zvezdy vzaimodeistvuyushih mezhdu soboi sverhtonkih vihrevyh nitei i magnitnyh trubok tolshinoi 10^-13 - 10^-14 m obshim chislom svyshe 10³¹ (, gde T - period vrasheniya zvezdy).

Pul'sar - vrashayushayasya neitronnaya zvezda, magnitnaya os' kotoroi ne sovpadaet s os'yu vrasheniya. V nastoyashee vremya izvestno svyshe 1000 pul'sarov - molodyh neitronnyh zvezd - istochnikov impul'snogo rentgenovskogo ili radioizlucheniya s periodom 0,033-4,8 s. Srednyaya massa izvestnyh neitronnyh zvezd sostavlyaet 1,2-1,4 M¤ .

Molodye neitronnye zvezdy – magnetary - obladayut sverhmoshnym magnitnym polem napryazhennost'yu do 10¹⁵ Gs: HD 37776 v sozvezdii Oriona obladaet magnitnym polem napryazhennost'yu 60 000 Gs; SGR 1900+14 v sozvezdii Orla na rasstoyanii 20 000 sv. let ot Solnechnoi sistemy imeet magnitnoe pole, v 800 trillionov raz moshnee zemnogo. Samoe moshnoe magnitnoe pole (v kvintillion raz moshnee zemnogo!) u magnetara SGR 1806-20 v 40000 sv. let ot Zemli. Sverhmoshnye magnitnye polya obuslovlivaet rentgenovskuyu svetimost' magnetarov, nazyvaemyh anomal'nymi rentgenovskimi (AXP) pul'sarami. Pri razlomah vneshnei kory magnetarov proishodyat moshnye vspyshki myagkogo g -izlucheniya: eti pul'sary nazyvayut gamma-istochnikami (SGR).

Podavlyayushee chislo neitronnyh zvezd (obladavshih do vspyshki Sverhnovoi slabymi magnitnymi polyami) stanovyatsya radiopul'sarami (T ~ 0,1–3 s), maksimum energii ih izlucheniya prihoditsya na radiodiapazon. Pervye 10⁴ let svoego sushestvovaniya yunaya neitronnaya zvezda yavlyaetsya vspyhivayushim g -istochnikom, sleduyushie 10⁴ let - rentgenovskim pul'sarom, zatem aktivnost' neitronnoi zvezdy postepenno snizhaetsya do polnogo prekrasheniya. V hode dal'neishei evolyucii proishodit postepennoe "zatuhanie" magnitnyh polei i zamedlenie vrasheniya neitronnyh zvezd. Cherez 10 millionov let neitronnaya zvezda perestaet byt' pul'sarom.

Sushestvovanie neitronnyh zvezd bylo predskazano L.D. Landau, V. Baade i F. Cvikki v 1932-34 gg., otkryty oni byli A. H'yuishem i Dzh. Bell v 1967 godu. Nablyudayutsya kak radio- i rentgenovskie pul'sary, vspyhivayushie rentgenovskie i, vozmozhno, g -istochniki.

Obshee chislo neitronnyh zvezd v Galaktike mozhet dostigat' neskol'kih milliardov.

Zvezdy s massami 20-40 M¤ (s massoi yadra bolee 3 M¤ ) imeyut drugoi variant evolyucii:

æ Zvezda - sverhgigant klassov O, V æ
	æ Zvezda tipa Vol'fa-Raie æ
		æ Vspyshka Sverhnovoi æ
			Chernaya dyra + voloknistaya tumannost'

Na stadii vzryva Sverhnovoi zvezdy szhatie ih yadra ne ostanavlivaetsya: proishodit "gravitacionnyi kollaps" s obrazovaniem novogo tipa kosmicheskih ob'ektov - chernoi dyry (kollapsara).

Chernye dyry - gravitacionno-svyazannye, neprozrachnye dlya izlucheniya, prostranstvenno-obosoblennye v predelah gravitacionnogo radiusa sgustki materii massoi do 10³⁷ kg. Chernaya dyra s massoi 1M¤ imeet razmery okolo 3 km.

Chernye dyry "zvezdnogo proishozhdeniya" imeyut srednyuyu massu okolo 10³¹ kg (do 8-10 M¤ ). Vneshnie svoistva chernyh dyr opisyvayutsya v ramkah obshei teorii otnositel'nosti, relyativistskoi i kvantovoi fiziki. Vnutrennie svoistva chernyh dyr - materii, blizkoi k singulyarnosti, szhatoi do plotnosti svyshe 10⁹⁴ g/sm³ pri "plankovskih" razmerah menee 10^-35 m - sovremennye fizicheskie teorii opisat' ne mogut. "Ushedshii pod gravitacionnyi radius" ob'ekt perestaet nablyudat'sya, poskol'ku dlya nego vtoraya kosmicheskaya skorost' u ` vyshe skorosti sveta c. Granica oblasti, kotoruyu ne mozhet pokinut' elektromagnitnoe izluchenie (pri u ` = c) nazyvaetsya "gorizontom sobytii" chernoi dyry; prostranstvo vnutri nego nazyvaetsya "sferoi Shvarcshil'da". Obnaruzhit' chernuyu dyru mozhno lish' po deistviyu ee gravitacionnogo polya, iskrivlyayushemu put' prohodyashih vblizi nee svetovyh luchei (effekt "gravitacionnoi linzy") i po rentgenovskomu izlucheniyu veshestva, padayushego v chernuyu dyru iz okruzhayushego prostranstva (vnutrennie oblasti akkrecionnogo diska raskalyayutsya do 10⁹ K). S pomosh'yu detektorov gravitacionnyh voln mozhno budet nablyudat' redkie kosmicheskie yavleniya sliyaniya chernyh dyr i neitronnyh zvezd v tesnyh dvoinyh sistemah (1 raz za million let na 1 galaktiku), sliyaniya "zvezdnyh" chernyh dyr (1 raz za 5 millionov let na 1 galaktiku) i dazhe sliyanie sverhmassivnyh chernyh dyr (1 raz v god na vsyu Vselennuyu!).

Sushestvovanie chernyh dyr bylo predskazano na osnove teorii Vsemirnogo tyagoteniya i korpuskulyarnoi teorii sveta Dzh. Mitchellom (1783 g.) i P.-S. Laplasom (1796 g.). S tochki zreniya obshei teorii otnositel'nosti chernye dyry byli vpervye opisany v 1939 g. R. Oppengeimerom; issledovalis' Dzh. Uilerom, S. Hokingom, V.P. Shvarcmanom, I.D. Novikovym, V.P. Frolovym i drugimi uchenymi.

Pervye issledovateli chernyh dyr polagali, chto oni ne imeyut individual'nyh harakteristik. V nastoyashee vremya ustanovleno, chto chernye dyry mogut byt' stol' zhe raznoobrazny po svoistvam, kak i zvezdy.

Pri kollapse nevrashayushihsya nezaryazhennyh ob'ektov nezavisimo ot nachal'noi formy (raspredeleniya massy) u voznikayushih chernyh dyr vneshnee gravitacionnoe pole Shvarcshil'da budet strogo sfericheski-simmetrichnym, a radius gorizonta sobytii sovpadaet s gravitacionnym radiusom R_g. Vblizi chernyh dyr nablyudaetsya effekt "krasnogo smesheniya"; sverhmoshnye polya tyagoteniya iskrivlyayut traektoriyu svetovyh luchei i s rasstoyaniya zahvatyvayut ih

Pri kollapse vrashayushegosya ob'ekta vokrug chernoi dyry voznikaet vihrevoe gravitacionnoe pole Kerra, vovlekayushee vo vrashatel'noe dvizhenie vokrug kollapsara vse okruzhayushie kosmicheskie tela na rasstoyanii, men'shem "predela statichnosti"; prostranstvo mezhdu predelom statichnosti i gorizontom sobytii nazyvaetsya ergosferoi. Vnutri nee orbity chastic neustoichivy na rasstoyaniyah 1,5R_g < r < 3R_g i stabil'ny na rasstoyanii 3R_g. Chasticy mogut pokidat' ergosferu s energiei, prevyshayushei nachal'nuyu. Radius gorizonta sobytii men'she gravitacionnogo radiusa. Vihrevoe gravitacionnoe pole uskoryaet i otbrasyvaet chasticy, letyashie v napravlenii vrasheniya kollapsara (), no tormozit i zahvatyvaet chasticy, dvizhushiesya v protivopolozhnom napravlenii (r_zahvata= 4R_g). Polnaya massa vrashayusheisya chernoi dyry opredelyaetsya ee razmerami (ploshad'yu poverhnosti gorizonta) i energiei vrasheniya.

Ris. 60. Chernaya dyra: 1 - gorizont sobytii; 2 - ergosfera; 3 - predel

Vblizi chernoi dyry izmenyayutsya geometricheskie svoistva prostranstva i vremeni. Vnutri chernoi dyry prostranstvennaya i vremennaya koordinaty vzaimnoobrashayutsya: peremeshenie v prostranstve stanovitsya dvizheniem vo vremeni. S tochki zreniya obshei teorii otnositel'nosti dlya vneshnego nablyudatelya padayushii v chernuyu dyru ob'ekt nikogda ne peresechet gorizont sobytii, nepreryvno zamedlyayas' pri sblizhenii s nim, no dlya samogo ob'ekta vremya padeniya konechno (dlya chernoi dyry s massoi 1M¤ vremya padeniya D t » 10² R_g/c). Polozhenie gorizonta sobytii ne vsegda sootvetstvuet polozheniyu gravitacionnogo radiusa i v kazhdyi moment vremeni zavisit ot vsei posleduyushei (!) evolyucii sistemy.

Vremya sushestvovaniya chernoi dyry zavisit ot ee massy: ustoichivymi yavlyayutsya lish' kollapsary s massoi M ³ 10³¹ kg, ostal'nye zhe postepenno "isparyayutsya" za schet kvantovyh effektov, razrushayutsya tem bystree, chem men'she ih massa. Chernaya dyra "rozhdaet" i izluchaet chasticy (pri M < 10¹¹ kg - fotony, neitrino, gravitony; pri 5× 10^11< M< 10¹⁴ kg - dopolnitel'no, elektrony i pozitrony; pri M > 10¹⁴ kg - bolee tyazhelye chasticy). Elementarnye chasticy, ispuskaemye chernoi dyroi, nazyvayutsya izlucheniem Hokinga. Chernaya dyra izluchaet kak absolyutno chernoe telo s temperaturoi (K); polnaya moshnost' ee elektromagnitnogo izlucheniya ; vremya sushestvovaniya let. Soglasno raschetam, chernaya dyra s massoi M » 10⁷ kg sushestvuet menee 0,1 s i prevrashaetsya v zhestkoe g -izluchenie, energiya kotorogo opredelyaetsya po formule: E = M × s². Pogloshenie veshestva i izlucheniya "prodlevaet zhizn'" chernyh dyr: akkreciya lish' reliktovogo izlucheniya uvelichivaet massu chernoi dyry na 10^-10 kg/s. Za schet akkrecii zaryazhennyh chastic voznikaet elektricheskoe pole; polnyi zaryad chernoi dyry: ; pri M = 1M¤ Q » 100 Kl.

V 2001 g. v vide rentgenovskih istochnikov nablyudalos' svyshe 13 chernyh dyr "zvezdnogo" proishozhdeniya s massoi 4-16 M¤ , vhodyashih v sostav massivnyh dvoinyh sistem (Cyg X-1 (~ 16 M¤ ); LMC X-3 (~ 9 M¤ ); LMC-1(~ 7 M¤ ); Cyg X-3 (~ 23 M¤ ) i malomassivnyh rentgenovskih dvoinyh sistem (V616 Mon (~ 10 M¤ ); V404 Cyg (~ 12 M¤ ); XNMus 1991 (~ 6 M¤ ); QZ Vul (~ 10 M¤ ); V518 Per (~ 10 M¤ ); XNSco 1994 (~ 7 M¤ ); XNOph (~ 6 M¤ ) i drugie ob'ekty. Obshee chislo chernyh dyr v nashei Galaktike sostavlyaet 1/20 ot kolichestva neitronnyh zvezd i, veroyatno, prevyshaet 10000. Otkryto neskol'ko chernyh dyr so "sverhzvezdnoi" massoi svyshe 100 M¤ , obrazuyushihsya, predpolozhitel'no, pri sliyanii desyatkov i soten melkih chernyh dyr vblizi centrov galaktik (massa chernoi dyry vblizi centra M82 predpolozhitel'no sostavlyaet ot 500 do 100000 M¤ ), i sverhmassivnye chernye dyry v centrah galaktik s massoi 10⁷ - 10⁸ M¤ . Chernye dyry yavlyayutsya moshnymi istochnikami polyarizovannyh gravitacionnyh voln.

Soglasno nekotorym sovremennym dannym, kollaps otdel'nyh zvezd mozhet byt' "tihim" i otnositel'no medlennym, bez vspyshki Sverhnovoi.

Prevrashenie yader zvezd-sverhgigantov v chernye dyry mozhet proishodit' v 2 etapa: vnachale obrazuetsya massivnaya, sverhbystro vrashayushayasya neitronnaya zvezda, kollapsu kotoroi prepyatstvuet centrobezhnaya sila. Za neskol'ko desyatkov let sverhmoshnoe magnitnoe pole snizhaet skorost' vrasheniya i neitronnaya zvezda, ispustiv moshnyi impul's g -luchei, prevrashaetsya v chernuyu dyru.

Zvezdy s massami svyshe 90M¤ v rezul'tate sverhmoshnogo vzryva pri vspyshke Gipernovoi polnost'yu raspylyayutsya v okruzhayushem prostranstve. Energiya vzryva Gipernovyh v desyatki i sotni tysyach raz prevyshaet vyshe energii vspyshek Sverhnovyh i dostigaet 10⁴⁵ -10⁴⁷ Dzh!

Ris. 61. Orbita pul'sara v tesnoi dvoinoi zvezdnoi sisteme

Belye karliki v tesnyh dvoinyh sistemah v rezul'tate akkrecii mogut uvelichivat' svoyu massu s prevrasheniem v neitronnye zvezdy. Process mozhet zakonchit'sya vzryvom Sverhnovoi I tipa.

V dvoinyh sistemah, sostoyashih iz normal'noi zvezdy i pul'sara, effekty obshei teorii otnositel'nosti delayut ego orbitu nezamknutoi; pul'sar postepenno, na protyazhenii mnogih millionov let sblizhaetsya so zvezdoi vplot' do stolknoveniya s nei.

Ochen' tesnye dvoinye sistemy, sostoyashie iz neitronnoi zvezdy i normal'noi zvezdy (ili dazhe belogo karlika), mogut nablyudat'sya kak rentgenovskie peremennye. Neitronnaya zvezda "voruet" veshestvo iz vneshnei obolochki sosednei zvezdy. Kogda na ee raskalennoi svyshe 10⁷ K poverhnosti periodicheski nakaplivaetsya "kriticheskaya massa" akkrecirovavshego vodoroda, geliya ili dazhe ugleroda (kak u ob'ekta 4U 1982-30), proishodit moshnyi termoyadernyi vzryv, nablyudaemyi s Zemli kak vspyshka rentgenovskogo izlucheniya. Na opredelennom etape evolyucii normal'naya zvezda mozhet dazhe "proglotit'" peremeshayushuyusya v ee centr neitronnuyu zvezdu i prevratit'sya v tak nazyvaemyi ob'ekt Torna-Zhitkova, vneshne pochti neotlichimogo ot istekayushego zvezdnym vetrom krasnogo sverhgiganta radiusom 1000 R¤ .

Pri uvelichenii massy neitronnoi zvezdy svyshe 3 M¤ ona mozhet kollapsirovat' i prevratit'sya v chernuyu dyru (ris. 63a).

Ris.62. Zhiznennyi put' zvezdy massoi M = 1 M¤ Osnovnye etapy evolyucii zvezdy: 1 - gravitacionnoe szhatie protozvezdnogo oblaka; 2 - protozvezda; 3 - stabil'noe polozhenie zvezdy na glavnoi posledovatel'nosti, energetika osnovana na termoyadernyh reakciyah prevrasheniya vodoroda v gelii; 4 - obrazovanie gelievogo yadra i prevrashenie zvezd v krasnogo giganta i, dalee, sverhgiganta; 5 - krasnyi sverhgigant; 6 - pul'siruyushaya peremennaya zvezda, v nedrah kotoroi obrazuetsya uglerodnoe yadro; 7 - vspyshka Novoi, obrazovanie planetarnoi tumannosti; 8 - belyi karlik; 9 - ostyvshii chernyi karlik

Komponenty tesnyh dvoinyh sistem, sostoyashih iz neitronnyh zvezd, medlenno sblizhayutsya vplot' do stolknoveniya. 90 % energii kolossal'nogo vzryva - 10⁴¹-10⁴⁷ Dzh! - izluchaetsya v vide zhestkogo g –izlucheniya, a ostavshiesya 10 % v vide neitrino. Yavlenie nablyudaetsya s Zemli kak gamma-vsplesk (gamma-vspyshka) prodolzhitel'nost'yu ot 10 do 100 s. Chastota stolknovenii neitronnyh zvezd v galaktike 1-3 raza za 10000 let. Ryad uchenyh schitaet, chto gamma-vspyshki mogut voznikat' v otdel'nyh sluchayah i pri kollapse yader sverhmassivnyh zvezd. "Tihoe", bez vzryva, sliyanie neitronnyh zvezd vedet k kollapsu obrazovavshegosya ob'ekta v chernuyu dyru.

Ris. 63. Evolyuciya massivnyh zvezd

Ris. 63a. Vozmozhnye varianty evolyucii tesnyh dvoinyh sistem: M1, M2 – massy komponent (v massah Solnca), T – prodolzhitel'nost' dannogo etapa

Evolyuciya zvezd otrazhaetsya na diagrammah Gercshprunga-Ressela "spektr- svetimost'" i "temperatura-svetimost'". Zhiznennyi put' zvezdy, posledovatel'nye etapy ee razvitiya lezhat vdol' diagrammy prichudlivoi krivoi liniei - treka evolyucii zvezdy (ris. 62-63).

Vse osnovnye fizicheskie harakteristiki zvezdy postepenno izmenyayutsya na vsem protyazhenie ee "zhizni", odni - svetimost', spektr, razmery i plotnost' – menyayutsya dovol'no rezko i sil'no, drugie – massa – otnositel'no slabo. Zvezdy sdvigayutsya ("vyhodyat") na glavnuyu posledovatel'nost' iz pravoi chasti diagrammy – oblasti protozvezd, kogda vnutri nih nachinayutsya termoyadernye reakcii. Na glavnoi posledovatel'nosti, sosredotachivayushei v sebe podavlyayushee chislo zvezd, poskol'ku ona otrazhaet naibolee prodolzhitel'nyi etap zhizni normal'nyh zvezd, v ih yadrah protekayut termoyadernye reakcii "vodorodnogo" goreniya. Zatem zvezda peremeshaetsya vpravo i vverh, v oblast' krasnyh gigantov.

Posledovatel'no vspyhivayushie termoyadernye reakcii uglerodno-kislorodnogo i posleduyushih ciklov mogut nenadolgo, na vse bolee korotkie promezhutki vremeni, ryvkami otodvigat' ee vlevo, vdol' osi absciss, no vozvrashenie v oblast' holodeyushih krasnyh sverhgigantov neizbezhno. Dlya malomassivnyh zvezd vse zakanchivaetsya vspyshkoi Novoi i padeniem v nizhnyuyu oblast' diagrammy – v posledovatel'nost' belyh karlikov i dal'neishee stomilliardnoletnee ostyvanie sleva napravo vdol' diagrammy do sostoyaniya chernogo karlika. U bolee massivnyh zvezd ih yadra, szhavshiesya posle vspyshki Sverhnovoi v neitronnye zvezdy i chernye dyry, pokidayut diagrammu sovsem.

Na ris. 62 podrobno otrazhen hod evolyucii zvezd s massoi M » 1 M¤ , na ris. 63 i ris. 63a privedeny treki tyazhelyh zvezd.

Odnim iz naibolee interesnyh i vazhnyh dlya formirovaniya nauchnogo mirovozzreniya problem, kotoroi ucheniki "prinimayut blizko k serdcu", yavlyaetsya sud'ba nashei Zemli i Solnechnoi sistemy, nerazryvno svyazannaya s evolyuciei Solnca:

Evolyuciya Solnechnoi sistemy

Sud'ba planetnyh sistem nahoditsya v nerazryvnoi svyazi s sud'boi ih central'nogo svetila.

Massa molodogo Solnca prevyshala sovremennuyu, a razmery i svetimost' byli na 30 % nizhe. Sootvetstvenno men'she byli i razmery Solnechnoi sistemy, Zemlya byla gorazdo blizhe k Solncu.

Na protyazhenii milliardov let izluchenie i potoki solnechnogo vetra rasseivali solnechnoe veshestvo v kosmicheskoe prostranstvo, umen'shaya massu Solnca. Sila prityazheniya planet k Solncu slabela i oni postepenno udalyalis' ot zvezdy. No v to zhe vremya rosla intensivnost' termoyadernyh reakcii v nedrah Solnca, uvelichivalis' ego razmery i svetimost'.

Nesmotrya na postepennoe udalenie Zemli ot Solnca, "solnechnaya postoyannaya", harakterizuyushaya kolichestvo padayushei na zemnuyu poverhnost' solnechnoi energii, prakticheski ne izmenyalas' za vse 4,5 mlrd. let sushestvovaniya Solnechnoi sistemy.

Sovremennye nauchnye metody, dazhe s primeneniem EVM, ne pozvolyayut strogo prognozirovat' dvizhenie planet na period, prevyshayushii 15 millionov let iz-za nevozmozhnosti uchest' vliyanie vozmushenii. Raschety pokazyvayut, chto orbity Zemli, Venery i planet-gigantov ochen' ustoichivy. Orbity Marsa i, osobenno Merkuriya, neustoichivy i sushestvuet veroyatnost' perehoda Merkuriya na sil'no vytyanutuyu orbitu i ego opasnogo sblizheniya s Veneroi, posle chego Merkurii mozhet pokinut' Solnechnuyu sistemu.

Dal'neishaya sud'ba Solnechnoi sistemy zavisit ot evolyucii Solnca.

Svetimost' Solnca postepenno vozrastaet, v nastoyashee vremya ona na 30 % vyshe, chem byla v epohu obrazovaniya Solnechnoi sistemy. V predstoyashie 1,1 milliarda let yarkost' Solnca vozrastet na 10%.

V rezul'tate global'nogo povysheniya temperatury v atmosfere Zemli uvelichitsya soderzhanie vodyanyh parov. Usilitsya parnikovyi effekt, dopolnitel'no nagrevshii poverhnost' Zemli, chto vyzovet usilivayusheesya isparenie okeanov. Vodyanye pary dissociiruyut v verhnih sloyah atmosfery Zemli pod deistviem ul'trafioletovogo izlecheniya Solnca i kolichestvo vody na planete budet postepenno umen'shat'sya.

Spustya 2,4 milliarda let svetimost' Solnca vozrastet eshe na 40% i moshnyi parnikovyi effekt vyzovet polnoe isparenie vseh morei i okeanov. Zemlya prevratitsya v podobie sovremennoi Venery. Sushestvovanie vseh sovremennyh form zhizni na Zemle stanet nevozmozhnym.

Postepenno, na protyazhenie posleduyushih 1,3 mlrd. let Solnce prevratitsya v krasnyi gigant. Eshe cherez 1,6 mlrd. let ono ischerpaet zapasy vodoroda v yadre i vblizi centra Solnca nachnutsya termoyadernye reakcii "goreniya" geliya. Yarkost' Solnca vozrastet eshe v 2 raza. V techenii 1,3 mlrd. let krasnyi gigant medlenno rasshiritsya v 170 raz i poglotit Merkurii. Massa Solnca umen'shitsya na 27 % ot sovremennogo znacheniya.

Zatem rasshirenie priostanovitsya na 110 mln. let, no potom Solnce za 20 millionov let rasshiritsya do razmerov sovremennoi zemnoi orbity (radius Solnca budet raven 150 millionam km!) i stanet krasnym sverhgigantom so svetimost'yu v 5200 raz vyshe sovremennoi. Massa Solnca umen'shitsya do 59 % sovremennoi massy. Sila tyagoteniya Solnca budet postepenno umen'shat'sya i planety budut udalyat'sya ot nego. Zemlya udalitsya ot Solnca na rasstoyanie, sootvetstvuyushee radiusu sovremennoi marsianskoi orbity, no dazhe togda temperatura na ee poverhnosti budet sostavlyat' okolo 1300œ S.

Zatem Solnce prevratitsya v Novuyu zvezdu. Posle vzryva yadro Solnce stanet belym karlikom massoi 0,4-0,5 M¤ . Esli Venera i Zemlya uceleyut, to radiusy ih novyh orbit budut ravny 1,34 a. e. i 1,84 a. e. Na vyzhzhennuyu, oplavlennuyu poverhnost' mertvoi planety opustitsya vechnaya kosmicheskaya noch'.

Izuchennyi material zakreplyaetsya pri vypolnenii zadanii uprazhneniya 17.

Uprazhnenie 17:

1. Sostav'te obshuyu klassifikacionnuyu shemu "Tumannosti i kosmicheskaya sreda" (ris. 64):

2. Sostav'te obshuyu klassifikacionnuyu shemu "Peremennye zvezdy" (ris. 65):

3. Sostav'te obshuyu klassifikacionnuyu shemu "Evolyuciya zvezd" (ris. 66):

4. Ocenite temperaturu i davlenie veshestva v centre golubogo giganta massoi 20 M¤ .

5. Ocenite temperaturu i davlenie veshestva v centre krasnogo karlika massoi 0,1 M¤ .

6. Do kakih razmerov nuzhno szhat' Solnce i Zemlyu, chtoby oni prevratilis' v chernye dyry? Budut li eti chernye dyry ustoichivy?

7. Opredelite I i II kosmicheskie skorosti dlya belogo karlika (R = 15000 km, M = 1 M¤ ) i dlya neitronnoi zvezdy (R = 10 km, M = 3 M¤ ).

8. Kakoi cvet imeet molodaya neitronnaya zvezda? S kakogo rasstoyaniya chelovek smog by uvidet' neitronnuyu zvezdu nevooruzhennym glazom?

Zadachi, predlozhennye V.M. Stupnikovym [284]

9. Ocenite srednie rasstoyaniya mezhdu protonami v solnechnom veshestve, v belom karlike i neitronnoi zvezde, schitaya, chto vsya massa zaklyuchena v protonah.

10. Kakuyu svetimost' imeet belyi karlik razmerom 0,01R¤ , esli ego temperatura 3× 10⁴ K?

11. Skol'ko vesit girya massoi 1 kg na poverhnosti neitronnoi zvezdy massoi 2 M¤ radiusom 10 km, i kakova II kosmicheskaya skorost' na ee poverhnosti?

<< Predydushaya

Soderzhanie

Sleduyushaya >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - nablyudeniya - laboratornye raboty - prakticheskie raboty - uchebnaya programma - uchebnye posobiya - lekcii - pedagogicheskii eksperiment - didaktika - kontrol'nye raboty - zadacha Publikacii so slovami: metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - nablyudeniya - laboratornye raboty - prakticheskie raboty - uchebnaya programma - uchebnye posobiya - lekcii - pedagogicheskii eksperiment - didaktika - kontrol'nye raboty - zadacha

Sm. takzhe: Illyuziya odinakovyh cvetov Ochnye kursy dopolnitel'nogo obrazovaniya "Astronomiya v sovremennoi shkole" Zagadochnye zelenye pyatna v oblakah Asteroidno-kometnaya opasnost' – grozit li nam "Armageddon" ? Lektorii Planetariya otkryvaet dveri Syfy Poehali Party v Politehnicheskom muzee Issledovanie komety 2010 goda po nablyudeniyam s kosmicheskoi orbital'noi observatorii SOHO. Vse publikacii na tu zhe temu >>