Ang mundo ng mga bituin ay nagpapakita ng malaking pagkakaiba-iba, na ang mga palatandaan nito ay nakikita na kapag tumitingin sa kalangitan sa gabi gamit ang mata. Ang pag-aaral ng mga bituin sa tulong ng mga instrumentong pang-astronomiya at mga pamamaraan ng astrophysics ay naging posible na i-systematize ang mga ito sa isang tiyak na paraan at, salamat dito, unti-unting nauunawaan ang mga prosesong namamahala sa stellar evolution.
Sa pangkalahatang kaso, ang mga kondisyon kung saan nagpapatuloy ang pagbuo ng isang bituin ay tumutukoy sa mga pangunahing katangian nito. Ang mga kundisyong ito ay maaaring ibang-iba. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang prosesong ito ay pareho ang kalikasan para sa lahat ng mga bituin: sila ay ipinanganak mula sa nagkakalat - nakakalat - gas at dust matter, na pumupuno sa mga kalawakan, sa pamamagitan ng pag-compact nito sa ilalim ng impluwensya ng gravity.
Komposisyon at density ng galactic medium
Tungkol sa mga kondisyon ng terrestrial, ang interstellar space ang pinakamalalim na vacuum. Ngunit sa isang galactic scale, ang isang napakabihirang medium na may katangiang density na humigit-kumulang 1 atom bawat cubic centimeter ay gas at alikabok, at ang kanilang ratio sa komposisyon ng interstellar medium ay 99 hanggang 1.
Ang pangunahing bahagi ng gas ay hydrogen (mga 90% ng komposisyon, o 70% ng masa), mayroon ding helium (humigit-kumulang 9%, at ayon sa timbang - 28%) at iba pang mga sangkap sa maliit dami. Bilang karagdagan, ang mga cosmic ray flux at magnetic field ay tinutukoy sa interstellar galactic medium.
Kung saan ipinanganak ang mga bituin
Gas at alikabok sa espasyo ng mga kalawakan ay hindi pantay na ipinamamahagi. Ang interstellar hydrogen, depende sa mga kondisyon kung saan ito matatagpuan, ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga temperatura at densidad: mula sa isang napakabihirang plasma na may temperatura ng pagkakasunud-sunod ng sampu-sampung libong mga kelvin (ang tinatawag na mga HII zone) hanggang sa isang ultracold - lamang ilang kelvins - molecular state.
Mga rehiyon kung saan tumataas ang konsentrasyon ng mga particle ng matter dahil sa anumang dahilan, ay tinatawag na interstellar clouds. Ang pinakamakapal na ulap, na maaaring maglaman ng hanggang isang milyong particle kada kubiko sentimetro, ay nabuo sa pamamagitan ng malamig na molekular na gas. Marami silang alikabok na sumisipsip ng liwanag, kaya tinatawag din silang dark nebulae. Ito ay sa naturang "cosmic refrigerator" na ang mga lugar kung saan nagmula ang mga bituin ay nakakulong. Ang mga rehiyon ng HII ay nauugnay din sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, ngunit ang mga bituin ay hindi direktang bumubuo sa mga ito.
Localization at mga uri ng "star cradles"
Sa mga spiral galaxies, kabilang ang sarili nating Milky Way, ang mga molecular cloud ay matatagpuan hindi random, ngunit pangunahin sa loob ng disk plane - sa mga spiral arm na medyo malayo mula sa galactic center. Sa irregularSa mga kalawakan, random ang localization ng naturang mga zone. Tulad ng para sa mga elliptical galaxies, ang mga istruktura ng gas at alikabok at mga batang bituin ay hindi nakikita sa mga ito, at karaniwang tinatanggap na ang prosesong ito ay halos hindi nangyayari doon.
Ang mga ulap ay maaaring parehong higante - sampu at daan-daang light years - mga molecular complex na may kumplikadong istraktura at malaking pagkakaiba sa density (halimbawa, ang sikat na Orion Cloud ay 1300 light years lang mula sa amin), at ang mga nakahiwalay na compact formation na tinatawag na Bok globules.
Mga kundisyon ng pagbuo ng bituin
Ang pagsilang ng isang bagong bituin ay nangangailangan ng kailangang-kailangan na pag-unlad ng gravitational instability sa gas at dust cloud. Dahil sa iba't ibang mga dynamic na proseso ng panloob at panlabas na pinagmulan (halimbawa, iba't ibang mga rate ng pag-ikot sa iba't ibang mga rehiyon ng isang hindi regular na hugis na ulap o ang pagpasa ng isang shock wave sa panahon ng pagsabog ng supernova sa kapitbahayan), ang density ng pamamahagi ng bagay sa ulap ay nagbabago.. Ngunit hindi lahat ng umuusbong na pagbabagu-bago ng density ay humahantong sa karagdagang pag-compress ng gas at ang hitsura ng isang bituin. Sinasalungat ito ng mga magnetic field sa ulap at kaguluhan.
Ang lugar ng tumaas na konsentrasyon ng isang substance ay dapat na may sapat na haba upang matiyak na ang gravity ay maaaring labanan ang elastic force (pressure gradient) ng gas at dust medium. Ang ganitong kritikal na sukat ay tinatawag na Jeans radius (isang English physicist at astronomer na naglatag ng mga pundasyon ng teorya ng gravitational instability sa simula ng ika-20 siglo). Ang masa na nakapaloob sa loob ng JeansAng radius ay hindi rin dapat mas mababa sa isang tiyak na halaga, at ang halagang ito (ang masa ng Jeans) ay proporsyonal sa temperatura.
Malinaw na ang mas malamig at mas siksik na medium, mas maliit ang kritikal na radius kung saan ang pagbabagu-bago ay hindi lumalabas, ngunit patuloy na kumukpit. Dagdag pa, ang pagbuo ng isang bituin ay nagpapatuloy sa ilang yugto.
Pag-collapse at pagkakapira-piraso ng isang bahagi ng cloud
Kapag ang isang gas ay na-compress, ang enerhiya ay inilalabas. Sa mga unang yugto ng proseso, mahalaga na ang condensing core sa cloud ay maaaring epektibong lumamig dahil sa radiation sa infrared range, na pangunahing ginagawa ng mga molecule at dust particle. Samakatuwid, sa yugtong ito, mabilis ang compaction at hindi na mababawi: bumagsak ang cloud fragment.
Sa ganoong pag-urong at sa parehong oras na lugar ng paglamig, kung ito ay sapat na malaki, ang mga bagong condensation nuclei ng matter ay maaaring lumitaw, dahil sa pagtaas ng density, ang kritikal na Jeans mass ay bumababa kung ang temperatura ay hindi tumaas. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na fragmentation; salamat sa kanya, ang pagbuo ng mga bituin ay kadalasang nangyayari hindi isa-isa, ngunit sa mga grupo - mga asosasyon.
Ang tagal ng yugto ng matinding compression, ayon sa mga modernong konsepto, ay maliit - mga 100 libong taon.
Nagpapainit ng cloud fragment at bumubuo ng protostar
Sa ilang mga punto, ang density ng gumuho na rehiyon ay nagiging masyadong mataas, at ito ay nawawalan ng transparency, bilang isang resulta kung saan ang gas ay nagsisimulang uminit. Ang halaga ng Jeans mass ay tumataas, ang karagdagang fragmentation ay nagiging imposible, at ang compression sa ilalimtanging mga fragment na nabuo na sa panahong ito ang sinusubok ng pagkilos ng kanilang sariling gravity. Hindi tulad ng nakaraang yugto, dahil sa patuloy na pagtaas ng temperatura at, nang naaayon, ang presyon ng gas, ang yugtong ito ay mas tumatagal - humigit-kumulang 50 milyong taon.
Ang bagay na nabuo sa prosesong ito ay tinatawag na protostar. Ito ay nakikilala sa pamamagitan ng aktibong pakikipag-ugnayan sa natitirang gas at dust matter ng parent cloud.
Mga tampok ng mga protostar
Ang bagong panganak na bituin ay may posibilidad na itapon ang enerhiya ng gravitational contraction palabas. Ang isang proseso ng convection ay bubuo sa loob nito, at ang mga panlabas na layer ay naglalabas ng matinding radiation sa infrared, at pagkatapos ay sa optical range, pinainit ang nakapalibot na gas, na nag-aambag sa rarefaction nito. Kung mayroong isang pagbuo ng isang bituin ng malaking masa, na may mataas na temperatura, ito ay halos ganap na "clear" ang espasyo sa paligid nito. I-ionize ng radiation nito ang natitirang gas - ganito ang pagbuo ng mga rehiyon ng HII.
Sa una, ang parent fragment ng cloud, siyempre, sa isang paraan o iba pa, ay umiikot, at kapag na-compress ito, dahil sa batas ng konserbasyon ng angular momentum, bumibilis ang pag-ikot. Kung ang isang bituin na maihahambing sa Araw ay ipinanganak, ang nakapalibot na gas at alikabok ay patuloy na babagsak dito alinsunod sa angular momentum, at isang protoplanetary accretion disk ay bubuo sa equatorial plane. Dahil sa mataas na bilis ng pag-ikot, ang mainit, bahagyang ionized na gas mula sa panloob na rehiyon ng disk ay inilalabas ng protostar sa anyo ng mga polar jet stream na maybilis na daan-daang kilometro bawat segundo. Ang mga jet na ito, na bumabangga sa interstellar gas, ay bumubuo ng mga shock wave na nakikita sa optical na bahagi ng spectrum. Sa ngayon, ilang daang ganoong phenomena - Herbig-Haro object - ang natuklasan na.
Ang mga maiinit na protostar na malapit sa masa sa Araw (kilala bilang T Tauri star) ay nagpapakita ng magulong pagkakaiba-iba ng liwanag at mataas na ningning na nauugnay sa malaking radii habang patuloy silang kumukuha.
Simula ng nuclear fusion. Young star
Kapag ang temperatura sa mga gitnang rehiyon ng protostar ay umabot sa ilang milyong degrees, ang mga thermonuclear reaction ay nagsisimula doon. Ang proseso ng pagsilang ng isang bagong bituin sa yugtong ito ay maaaring ituring na nakumpleto. Ang batang araw, tulad ng sinasabi nila, "umupo sa pangunahing pagkakasunud-sunod", iyon ay, pumapasok sa pangunahing yugto ng buhay nito, kung saan ang pinagmumulan ng enerhiya nito ay ang nuclear fusion ng helium mula sa hydrogen. Ang paglabas ng enerhiyang ito ay nagbabalanse sa gravitational contraction at nagpapatatag sa bituin.
Ang mga tampok ng kurso ng lahat ng karagdagang yugto ng ebolusyon ng mga bituin ay tinutukoy ng masa kung saan sila ipinanganak, at ang kemikal na komposisyon (metallicity), na higit na nakasalalay sa komposisyon ng mga impurities ng mga elementong mas mabigat kaysa sa helium sa paunang ulap. Kung ang isang bituin ay sapat na malaki, ipoproseso nito ang ilan sa helium sa mas mabibigat na elemento - carbon, oxygen, silicon at iba pa - na, sa pagtatapos ng buhay nito, ay magiging bahagi ng interstellar gas at alikabok at magsisilbing materyal para sa pagbuo. ng mga bagong bituin.
