O’zbekiston Respublikasi Oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi Islom Karimov nomidagi Toshkent Davlat Texnika universititeti Olmaliq filiali

Shakl: 12.2:Massasi 5 ga teng bo'lgan yulduzning evolyutsion yo'li M

, (1-2) - konvektiv yadroda vodorodning yonishi, 6 , 44

10 7 yosh; (2-3) - yulduzning to'liq siqilishi, 2 , 2

10 6 yosh; (3-4) - qatlamli manbada vodorodning yonishi, 1 , 4

10 5 yil; (4-5) - vodorodning qalin qatlamda yonishi, 1 , 2

10 6 yosh; (5-6) - konvektiv qobiqning kengayishi, 8

10 5 yil; (6-7) - qizil gigant faza, 5

10 5 yil; (7-8) - geliyning yadroda yonishi, 6

10 6 yosh; (8-9) - konvektiv qobiqning yo'qolishi, 10 6 yil; (9-10) - geliyning yadroda yonishi, 9

10 6 yosh; (10-11) - konvektiv qobiqning ikkilamchi kengayishi, 10 6 yil; (11-12) - geliy yonib ketganda yadroni siqish; (12-13-14) - qatlamli geliy manbai; (14-?) - neytrinoning yo'qotilishi, qizil supergigant.

Shaklda tasvirlangan evolyutsion yo'llarni oddiy ko'rib chiqishdan. 12.3, shundan kelib chiqadiki, ozmi-ko'pmi massiv yulduzlar Hertzsprung-Rassell diagrammasida gigantlar shoxini hosil qilib, asosiy ketma-ketlikni ancha "o'ralgan" tarzda tark etishadi. Massasi pastroq bo'lgan yulduzlarning yorqinligini juda tez o'sishi xarakterlidir, chunki ular qizil gigantlarga qarab rivojlanadi. Bunday yulduzlarning evolyutsiyasining kattaroq massivlarga nisbatan farqi shundaki, birinchisi juda zich, degeneratsiyalangan yadroni hosil qiladi. Bunday yadro, degeneratsiyalangan gazning yuqori bosimi tufayli (sek. 10 ga qarang), yuqorida yotgan yulduz qatlamlarining og'irligini "ushlab turishga" qodir. U deyarli qisqarmaydi va shuning uchun juda issiq bo'ladi. Shuning uchun, agar "uch karra" geliy reaktsiyasi yoqilsa, u ancha keyin bo'ladi. Jismoniy sharoitlar bundan mustasno, markazga yaqin mintaqada bunday yulduzlarning tuzilishi massivlarning tuzilishiga o'xshash bo'ladi. Binobarin, markaziy mintaqada vodorod yonib ketganidan keyin ularning evolyutsiyasi tashqi qobiqning "shishishi" bilan ham kechadi, bu esa izlarini qizil gigantlar mintaqasiga olib boradi. Biroq, ko'proq supergigantlardan farqli o'laroq, ularning yadrolari juda zich degeneratsiyalangan gazdan iborat bo'ladi (11.4-rasmdagi diagramaga qarang).

Ehtimol, ushbu bo'limda ishlab chiqilgan yulduzlar evolyutsiyasi nazariyasining eng ajoyib yutug'i - bu Hertzsprung - Rassel diagrammasining yulduz klasterlari uchun barcha xususiyatlarini tushuntirishdir. Ushbu diagrammalarning tavsifi § 1 da berilgan. Yuqorida aytib o'tilganidek, ma'lum bir klasterdagi barcha yulduzlarning yoshi bir xil deb hisoblanishi kerak. Ushbu yulduzlarning dastlabki kimyoviy tarkibi ham bir xil bo'lishi kerak. Axir ularning barchasi yulduzlararo muhitning bir xil (juda katta bo'lsa ham) agregati - gaz-chang majmuasidan hosil bo'lgan. Turli xil yulduz klasterlari bir-biridan, avvalambor, yoshi jihatidan farq qilishi kerak va qo'shimcha ravishda, sharsimon klasterlarning boshlang'ich kimyoviy tarkibi ochiq klasterlar tarkibidan keskin farq qilishi kerak.

Klaster yulduzlari Hertzsprung - Rassel diagrammasida joylashgan chiziqlar hech qanday tarzda ularning evolyutsiya izlarini anglatmaydi. Ushbu chiziqlar turli xil massaga ega yulduzlarga ega bo'lgan ko'rsatilgan diagrammadagi nuqtalar joyidir o'sha yosh... Agar biz yulduzlar evolyutsiyasi nazariyasini kuzatishlar natijalari bilan taqqoslamoqchi bo'lsak, avvalambor massasi turlicha va kimyoviy tarkibi bir xil bo'lgan yulduzlar uchun "bir yoshdagi chiziqlar" ni nazariy jihatdan qurish zarur. Yulduzning evolyutsiyasining turli bosqichlarida yoshini (12.3) formuladan foydalanib aniqlash mumkin. Bunday holda, shaklda ko'rsatilgan turdagi yulduz evolyutsiyasining nazariy izlaridan foydalanish kerak. 12.3. Shakl. 12.4 sakkizta yulduz uchun hisob-kitoblarning natijalarini ko'rsatadi, ularning massalari 5,6 dan 2,5 gacha quyosh massalari. Ushbu yulduzlarning har birining evolyutsiya yo'llarida pozitsiya nuqtalari belgilanadi, ular mos keladigan yulduzlar asosiy ketma-ketlikning pastki chetidagi asl holatidan yuz, ikki yuz, to'rt yuz va sakkiz yuz million yil ichida o'z evolyutsiyasini oladi. Turli yulduzlar uchun mos keladigan nuqtalardan o'tuvchi egri chiziqlar "bir xil yoshdagi egri chiziqlar" dir. Bizning holatlarimizda juda katta yulduzlar uchun hisob-kitoblar amalga oshirildi. Ularning evolyutsiyasining hisoblangan vaqt oralig'i, ularning chuqurligida hosil bo'lgan termoyadro energiyasini chiqarganda "faol hayot" ning kamida 75% ni qamrab oladi. Eng katta yulduzlar uchun evolyutsiya ikkinchi darajali siqilish darajasiga etadi, bu ularning markaziy qismlarida vodorod to'liq yonib ketganidan keyin sodir bo'ladi.

Olingan teng yoshdagi nazariy egri chiziqni Hertzsprung - Rassel diagrammasi bilan yosh yulduzlar klasterlari bilan taqqoslasak (12.5-rasmga qarang va shuningdek 1.6), unda uning ushbu klasterning asosiy chizig'i bilan ajoyib o'xshashligi beixtiyor hayratlanarli. Evolyutsiya nazariyasining asosiy tamoyiliga to'liq mos keladigan, unga ko'ra ko'proq massiv yulduzlar asosiy ketma-ketlikni tezroq tark etishadi, shakl. 12.5 klasterdagi ushbu yulduzlar ketma-ketligining yuqori qismi aniq ko'rsatilgan o'ng tomonga egiladi... Yulduzlar undan sezilarli ravishda chetga chiqishni boshlaydigan asosiy ketma-ketlikning o'rni - "pastki", klaster eski. Faqatgina ushbu holat turli xil yulduz klasterlarining yoshini to'g'ridan-to'g'ri taqqoslash imkonini beradi. Qadimgi klasterlarda asosiy ketma-ketlik A spektral sinfi yaqinidan yuqoridan uzilib tushadi. Yosh klasterlar uchun butun asosiy ketma-ketlik hali ham "buzilmagan" bo'lib, masalan, B spektral sinfining issiq massiv yulduzlariga qadar. Masalan, bu holat NGC 2264 klasteri diagrammasida ko'rinadi 1.6). Darhaqiqat, ushbu klaster uchun hisoblangan bir xil yoshdagi chiziq uning evolyutsiyasi davrini atigi 10 million yilga beradi. Shunday qilib, bu klaster qadimgi inson ajdodlari - Ramapitheklarning "xotirasida" tug'ilgan ... Anchagina qadimgi yulduzlar klasteri - Pleyadalar, ularning diagrammasi shakl. 1,4, taxminan "o'rtacha" yoshi taxminan 100 million yil. U erda B7 spektral sinfining yulduzlari hanuzgacha saqlanib qolgan. Ammo Hyades klasteri (1.5-rasmga qarang) ancha eski - uning yoshi bir milliard yilni tashkil qiladi va shuning uchun asosiy ketma-ketlik faqat A sinfidagi yulduzlardan boshlanadi.

Yulduz evolyutsiyasi nazariyasi Hertzsprung-Rassel diagrammasining "yosh" klasterlar uchun yana bir qiziq xususiyatini tushuntiradi. Gap shundaki, kam massali mitti yulduzlarning evolyutsion vaqtlari juda uzoq. Masalan, ularning ko'plari 10 million yil ichida tortishish qisqarish bosqichidan hali o'tmagan (NGC 2264 klasterining evolyutsion davri) va aniq aytganda, hatto yulduzlar ham emas, balki yulduzlar. Bunday narsalar, biz bilganimizdek, joylashgan o'ngda Hertzsprung - Rassel diagrammasidan (5.2-rasmga qarang, bu erda yulduzlarning evolyutsion izlari tortishish qisqarishining dastlabki bosqichida boshlanadi). Agar shuning uchun yosh klasterda mitti yulduzlar hali asosiy ketma-ketlikda "o'tirmagan" bo'lsa, ikkinchisining pastki qismi shunday klasterda bo'ladi siljigan kuzatilgan o'ng tomonga (1.6-rasmga qarang). Bizning Quyoshimiz, yuqorida aytganimizdek, "vodorod resurslari" ning sezilarli qismini allaqachon "tugatgan" bo'lishiga qaramay, Hertzsprung-Rassel diagrammasining asosiy ketma-ketligini hali tark etmagan, garchi u taxminan 5 milliard yil davomida rivojlanib kelgan bo'lsa. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, yaqinda Quyoshning asosiy ketma-ketligiga "tushgan" "nurlanish" hozirgi zamonga qaraganda 40% kamroq, radiusi esa hozirgi zamonnikidan atigi 4% kam va sirt harorati 5200 K (hozir 5700 K) bo'lgan.

Evolyutsiya nazariyasi globusli klasterlar uchun Hertzsprung-Rassel diagrammasining xususiyatlarini osongina tushuntiradi. Avvalo, bu juda qadimgi narsalar. Ularning yoshi Galaxy davridan bir oz kamroq. Bu ushbu diagrammalarda yuqori asosiy ketma-ketlik yulduzlarining deyarli to'liq yo'qligidan kelib chiqadi. Asosiy ketma-ketlikning pastki qismi, allaqachon § 1 da aytib o'tilganidek, subdwarflardan iborat. Spektroskopik kuzatuvlardan ma'lumki, subdwarflar og'ir elementlarda juda kambag'aldir - ularning soni "oddiy" mitti bilan taqqoslaganda o'nlab marta kam bo'lishi mumkin. Shuning uchun sharsimon klasterlarning boshlang'ich kimyoviy tarkibi ochiq klasterlar hosil bo'lgan moddaning tarkibidan sezilarli darajada farq qilar edi: og'ir elementlar juda kam edi. Shakl. 12.6 Quyoshning massasi 1,2 Quyosh (bu 6 milliard yil davomida rivojlanib ulgurgan yulduz massasiga yaqin) bo'lgan, ammo har xil boshlang'ich kimyoviy kompozitsiyalarga ega yulduzlarning nazariy evolyutsiya izlarini taqdim etadi. Yulduz asosiy ketma-ketlikdan "chap" bo'lganidan so'ng, metallning kamligi bilan evolyutsiyaning xuddi shu fazalari uchun yorqinligi ancha yuqori bo'lishi aniq. Shu bilan birga, bunday yulduzlarning samarali sirt harorati yuqori bo'ladi.

Shakl. 12.7 da og'ir elementlarning kamligi bilan kam massali yulduzlarning evolyutsion izlari ko'rsatilgan. Ushbu egri chiziqlarda nuqtalar yulduzlarning olti milliard yillik evolyutsiyadan keyingi pozitsiyalarini bildiradi. Ushbu nuqtalarni bir-biriga bog'laydigan qalin chiziq, shubhasiz, o'sha yoshdagi chiziq. Agar biz ushbu chiziqni M 3 globusli klaster uchun Hertzsprung-Russell diagrammasi bilan taqqoslasak (1.8-rasmga qarang), u holda bu klasterning yulduzlari asosiy ketma-ketlik "tark etadigan" chiziq bilan to'liq tasodifiyligi darhol hayratga tushadi.

Anjirda ko'rsatilgan 1.8 diagrammada gigantlar ketma-ketligidan chapga burilgan gorizontal novda ham ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, u chuqurlikdagi geliyning "uch karra" reaktsiyasi sodir bo'layotgan yulduzlarga to'g'ri keladi (8-qismga qarang). Shunday qilib, yulduzlar evolyutsiyasi nazariyasi sharsimon klasterlar uchun Hertzsprung - Rassel diagrammasining barcha xususiyatlarini ularning "qadimgi asrlari" va og'ir elementlarning kamligi bilan izohlaydi [32].

Hyades-dagi klasterda bir nechta oq mitti borligi juda qiziq, ammo Pleiades-da emas. Ikkala klaster ham bizga nisbatan yaqinroq, shuning uchun ikkala klaster o'rtasidagi bu qiziqarli farqni har xil "ko'rish shartlari" bilan izohlab bo'lmaydi. Ammo biz allaqachon bilamizki, oq mitti massalari nisbatan kichik bo'lgan qizil gigantlarning so'nggi bosqichida shakllanadi. Shu sababli, bunday gigantning to'liq rivojlanishi uchun kamida bir milliard yil vaqt kerak bo'ladi. Bu safar Hyades klasterida "o'tdi", ammo Pleiades-da "hali kelmadi". Shuning uchun birinchi klasterda ma'lum miqdordagi oq mitti mavjud, ikkinchisida esa yo'q.

Shakl. 12.8da Hertzsprung - Rassellning bir qator klasterlar uchun ochiq va globulali xulosaviy sxematik diagrammasi ko'rsatilgan. Ushbu diagrammada turli xil klasterlardagi yosh farqlarining ta'siri aniq ko'rinadi. Shunday qilib, yulduzlar tuzilishining zamonaviy nazariyasi va unga asoslangan yulduz evolyutsiyasi nazariyasi astronomik kuzatishlarning asosiy natijalarini bemalol tushuntirib bera oldi, deb ta'kidlash uchun barcha asoslar mavjud. Shubhasiz, bu 20-asr astronomiyasining eng ajoyib yutuqlaridan biridir.

"Yulduzlar: ularning tug'ilishi, hayoti va o'limi" kitobidan [Uchinchi nashr, qayta ko'rib chiqilgan] muallif Shklovskiy Iosif Samuilovich

3-bob Yulduzlararo muhitning gaz-chang komplekslari - yulduzlar beshigi Yulduzlararo muhitning o'ziga xos xususiyati unda mavjud bo'lgan turli xil fizikaviy sharoitlardir. Birinchidan, kinetik harorati farq qiladigan H I zonalari va H II zonalari mavjud