Вещество - звезда
Cтраница 3
Возможность увеличения энтропии таким способом возникает только благодаря тому, что гравитация собрала ядра вместе, вдали от того гораздо большего числа фотонов, которые рассеялись по всему пространству и в настоящий момент образуют чернотельное фоновое излучение с температурой 2 7 К ( см. с. Это излучение заключает в себе существенно большую энтропию, чем та, которая содержится в веществе звезд и, если бы было возможно собрать это излучение и поместить его обратно в вещество звезд, то оно разложило бы большую часть тяжелых ядер на составляющие их более легкие ядра. [31]
 |
Зависимость логарифма относительной распространенности химических элементов от порядкового номера ( сплошная линия - - элементы с четным порядковым номером, штриховая - с нечетным. [32] |
Вселенной находится в двух состояниях: холодном и горячем. Холодная материя составляет планеты, метеориты, кометы, а также межзвездное вещест-ство; горячая - вещество звезд. О химическом составе холодной материи можно судить лишь на основании изучения нашей планеты, метеоритов и Луны. Можно предполагать, что, поскольку энергетические характеристики атомных ядер должны быть одинаковыми для любого участка Вселенной, всюду закономерности распространения химических элементов будут, в общем, одинаковыми. Но пока это, разумеется, предположение - не больше. [33]
Часть атмосферы может быть снесена вследствие неустойчивости Кельвина - Гельмгольца и других видов неустойчивостей, возникающих в потоке за фронтом ударной волны. Так образуется турбулентный поток, содержащий горячий газ, магнитное поле, частицы высоких энергий и вещество звезды. Из общих энергетических соображений ясно, что масса теряемого звездой газа должна быть меньше массы межзвездного газа, проходящего че - Рез ударную волну в атмосферу звезды. [34]
В недрах звезд при температурах в десятки миллионов градусов реакция протекает весьма медленно - весь цикл превращения ядер длится сотни миллионов и даже миллиарды лет. Высокая температура в недрах звезд, где протекает реакция, сохраняется в силу малой теплопроводности огромной толщи вещества звезды, окружающей центральный очаг. Таким образом, первая задача, решение которой еще предстоит, состоит в получении ( не в условиях взрыва, конечно) температуры в 350 миллионов градусов по меньшей мере. Вторая задача состоит в том, чтобы обеспечить теплоизоляцию горячей плазмы от стенок прибора. Это необходимо не только для уменьшения потерь тепла, но и потому, что никакое вещество не может остаться твердым при температуре термоядерной реакции. [35]
Изучение вращения спиральных галактик, распределения скоростей галактик в скоплениях и сверхскоплениях показало, что большая часть ( возможно до 90 % полной массы Вселенной невидима и обнаруживается лишь по гравитац. Оставшаяся доля массы ( 10 %) приходится на массу барионов ( нуклонов), из к-рых сосгоит вещество звезд. [36]
Оно же служит условием субадиабатического падения температуры во всей системе, что эквивалентно, условию устойчивости всех g - мод [ ср. Поэтому, если условие ( 43) не выполняется, могут возникать конвективные течения, которые стремятся так перемешать вещество звезды, чтобы уменьшить градиент температуры. [37]
Оказалось, что горение углерода в звездном ядре с массой (12.61) может закончиться как ядерным взрывом с полным разлетом вещества звезды с суммарной кинетической энергией 1051 эрг, так и ограниченным ядерным взрывом, при котором наряду со сбросом оболочки звезды образуется нейтронная звезда. [38]
Возможность увеличения энтропии таким способом возникает только благодаря тому, что гравитация собрала ядра вместе, вдали от того гораздо большего числа фотонов, которые рассеялись по всему пространству и в настоящий момент образуют чернотельное фоновое излучение с температурой 2 7 К ( см. с. Это излучение заключает в себе существенно большую энтропию, чем та, которая содержится в веществе звезд и, если бы было возможно собрать это излучение и поместить его обратно в вещество звезд, то оно разложило бы большую часть тяжелых ядер на составляющие их более легкие ядра. [39]
При очень высоких температурах протекают процессы с участием нейтронов. Возможно, что ядра тяжелых элементов образуются в самый драматический момент жизни звезды - во время ее взрыва, который может закончиться возникновением необычайно плотных тел ( плотность может достигать 10й - 1015 г / см3) и рассеянием значительной части вещества звезды. [40]
Горячие ( молодые) звезды большой светимости располагаются вблизи плоскости Галактики - в ее спиральных ветвях, где имеется также много газа и пыли. Звезды, образуясь из газа с малым содержанием тяжелых ядер, в процессе своей эволюции должны перерабатывать водород в гелий и другие более тяжелые элементы. Поэтому вещество звезд обогащается тяжелыми элементами. Из всех звезд происходит истечение вещества - с той или иной степенью интенсивности. В результате выбрасывания звездами газа в пространство обогащается тяжелыми элементами и межзвездная среда. Поэтому звезды, образующиеся из межзвездной среды позже, должны иметь большее содержание тяжелых элементов, чем звезды, возникшие ранее. [41]
В солнечной системе нуклеосинтез закончился миллиарды лет назад, но в некоторых областях космоса он либо протекал значительно позже, либо продолжается и поныне. Таким образом, в космосе определенно должны быть сверхтяжелые по нашим понятиям ядра - результат нуклеосинтеза - которые избежали губительного распада. Часть вещества звезд, на которых идут эти процессы, может в виде космического излучения достигнуть Земли и ее окрестностей. Следовательно, изотопы сверхтяжелых элементов с относительно малым временем жизни могут быть обнаружены в околоземном пространстве. [42]
Началом существования звезды считают этап, когда температура вещества поднимается свыше 108 К и в нем начинаются термоядерные реакции. Так как вещество звезды в основном состоит из водородной плазмы, предполагается, что на первом этапе существования звезды в ней происходят термоядерные реакции водородно-гелиевого цикла. [43]
Поэтому, так же как и в последнем случае, равновесных гравитирующих фотонных конфигураций существовать не может. Заметим, что болъцмановский газ в обычных звездах имеет уравнение адиабаты PV5 / 3 const, при котором газ может противостоять гравитационному коллапсу. Фотонная компонента вещества звезды не играет роли в установлении механического равновесия, но имеет важнейшее значение для общего теплового баланса звезды, поскольку излучение звезды приводит к ее остыванию. [44]
Окончательное уравнение состояния оказывается довольно простым. При плотностях вплоть до pnuc давление определяется главным образом релятивистскими вырожденными электронами. Таким образом, показатель адиабаты Г при падении вещества звезды к центру близок к 4 / 3; небольшое уменьшение по сравнению с 4 / 3 связано главным образом с захватом электронов. [45]
Страницы: 1 2 3