Эволюция звезд. (часть 1-я)
В статье "Тёмная материя." мы довольно схематично разобрали процесс рождения звезд. В данной статье попробуем развить тему и подкрепить гипотезу вычислениями.
Горе-ученые установили, что звезды возникают внутри скоплений водорода (далее - СВ), остывшего до 3-5 °К. Можно предположить, что в том месте, где начинает зарождаться звезда, он остывает до абсолютного нуля.
Именно потому, что водород остывает до нуля, т.е. прекращается тепловое движение атомов, становится возможной его концентрация под действием гравитационных сил.
Зададимся вопросом: а как много должно собраться в одном месте водорода, прежде чем начнется процесс возгорания звезды?
Что бы ответить на него, вначале надо понять, а что же, должно произойти с газом, что бы звезда начала возгораться? Отчего СВ, остывшее до абсолютного нуля, начинает разогреваться до тысяч градусов?
Школьникам старших классов известно, что любой газ способен многократно сжиматься и расширяться. Если начать сжимать газ и одновременно его охлаждать, он перейдет в жидкое состояние. При этом, дальнейший процесс сжатия станет невозможным.
Из-за того, что силы кулоновского взаимодействия (отталкивающие) между электронными оболочками атомов возрастают многократно, дальнейшее их сближение требует колоссальных усилий, создать которые человеческая цивилизация не способна. Но внутри скопления гигантской массы газа гравитация создаёт необходимое давление для того, что бы преодолеть силы электрического отталкивания.
Победа гравитации приводит к тому, что электронные оболочки соседних атомов разрушаются и электроны начинают жить отдельно от ядер. Другими словами происходит холодная ионизация газа. В нашем случае водорода.
Итак, мы выяснили, что в центре СВ силами гравитации создается давление, запускающее процесс ионизации водорода, в результате которого его атомы разделяеются на протоны и электроны.
Какое же количество газа должно сконцентрироваться в СВ для того, что бы запустился процесс холодной ионизации.
Приведем аналогию.
Представим себе деревенский мостик, переброшенный через речку. Строители, создавая его расчитывали, что мост сможет выдержать одновременно не более 100 человек. Предположим, это были хорошие строители и мост соответствует расчетным нагрузкам. Это значит, что если на мост одновременно зайдут больше 100 человек, он рухнет.
Рухнет ли мост, если на нем окажется 10 человек?
Нет.
А если 20?
Тоже нет.
А - 50?
Устоит и с такой нагрузкой.
Мост выдержит и 60, и 70, и ... 99, и 100 человек. Но как только на мост заберется 101-й, он рухнет.
Интересно, а сможем ли мы нагрузить мост весом 150 человек?
Нет конечно. 101-й человек его сломает
Не выдержит мост и 200, и 300, и ... 1000 человек.
Это очевидно, для любого здравомыслящего человека.
А теперь перейдем от аналогии с деревенским мостом, к определению критической массы СВ, при которой запускается процесс рождения звезды.
Не нужно иметь семи пядей во лбу, что бы понять, что критическая масса для всех, вновь рождающихся, звезд О-ДИ-НА-КО-ВА.
Одинакова она и для коричневых карликов, и для красных, и для оранжевых и для, таких как наше Солнце, желтых, и для белых и голубых гигантов, т.е. для подавляющего большинства звезд вселенной.
Исключения конечно есть, например звезды могут сталкиваться, объединяя свои массы, но такие явления происходят уже в процессе эволюции звезд, поэтому их мы изучим позже.
Таким образом, если не учитывать того факта, что, в момент рождения и в процессе последующего функционирования звезда теряет (а возможно и приобретает) 1-2% своей массы, то можно считать, что существующая масса Солнца (2х1030 кг) и есть та самая критическая масса СВ.
К сожалению такая элементарная мысль не помещается в головы горе-ученых и они наделяют звезды самыми разнообразными массами. Глупейшая выдумка о существовании так называемой "Темной материи" и "Темной энергии" обязана своим возникновением вышеназванному заблуждению (см. "Тёмная материя." ).
Описывая звезды, горе-ученые оперируют таким понятием как "скопление газа", но ранее мы выяснили, что в процессе концентрации газа в СВ, он переходит в состояние несжимаемости, т.е. становится жидкостью, а при дальнейшем понижении температуры и твердым телом. Поскольку, перейдя в жидкое состояние, водород перестает сжиматься, его плотность не меняется и мы может её принять равной плотности сжиженного водорода, а именно - 70,8 кг/м3.
Зная критическую массу СВ и его плотность, мы можем вычислить его размеры.
Получается, что СВ, накопившее критическую массу, представляет из себя абсолютно черное, не излучающее свет шарообразное ТВЕРДОЕ тело с размерами, превышающими существующие размеры Солнца в 2,7 раза, т.е. радиусом примерно равным - 1,9 млн.км.
Вцентре этого гигантского кристалла водорода создается давление, способное разрушить электронную оболочку атома. Начинается холодная ионизация водорода.
Дальнейшая судьба электронов и протонов распавшихся атомов не совсем одинакова.
Свободные электроны не смогут покинуть центр СВ. Они окажутся в некоей ловушке из электронных оболочек окружающиего их атомарного (не ионизированного) водорода.
Для протонов электронные оболочки не являются препятствием, поэтому они отправятся в свободное путешествие по СВ, ограниченное только их кинетической энергией и гравитацией.
Произойдет своеобразная сепарация ионизированного вещества: электроны окажутся запертыми в центре СВ, а протоны, по мере накопления, начнут создавать потоки заряженных частиц, движущиеся в радиальном направлении сквозь атомарный водород, что приведет, в конечном счете, к образованию магнитного поля будущей звезды.
Возникает вопрос: допустим какое-то количество атомов водорода ионизировалось. Не приостановится ли процесс дальнейшей ионизации, ведь на атомы водорода, находящиеся не в центре, оказывается меньшее давление? Может процесс дальнейшей ионизации будет как-то зависеть от скорости накопления вещества, падающего из окружающего космоса на СВ?
Приведем аналогию.
Давайте представим, что по какой-либо причине размеры планеты Земля уменьшатся в два раза. При том, что масса не изменится ни на грамм. Как это повлияет на вес всего, что находится на поверхности планеты?
Согласно закону всемирного тяготения, у всех тел, находящихся на поверхности Земли вес увеличится в четыре раза. То же самое произойдет и с весом самой планеты.
Если вес вещества увеличится, то очевидно, что и давление, оказываемое вышележащими слоями на нижележащие, тоже увеличится.
Таким образом, если вернуться к нашему гипотетическому СВ, как только в его центре начнется ионизация водорода, весь атомарный (неионизированный) водород начнет падать в центр СВ. Причем, чем больше водорода ионизируется, тем большее давление будет создаваться в центре СВ и тем быстрее будет происходить это падение. Т.е., процесс ионизации, раз начавшись будет идти с ускорением до тех пор, пока в нем не примет участие ПОЧТИ весь водород первоначальной критической массы СВ.
Почти весь, потому, что примерно 1 % первоначального СВ, вследствие начавшегося вращения протозвезды (см. "Загадки Солнечной системы. (часть 1-я)" ), закручивается в протопланетный диск и в дальнейшем принимает участие в образовании планетной системы звезды.
Попробуем примерно оценить до каких же размеров сколлапсирует исходное СВ.
Дело в том, что каркас вещества, из которого состоит окружающий мир, создается за счет взаимодействия электронных оболочек атомов. Если электронные оболочки разрушатся, то взаимодействовать начнут уже ядра атомов. В нашем случае ядра атомов водорода, т.е. протоны.
Диаметр атома водорода - 10-10(м). Диаметр протона - 10-15(м). Атом больше протона в сто тысяч раз.
Ионизация водорода приведет к тому, что СВ радиусом - 1,9 млн.км сожмется в шарик радиусом - 19 км.
Теперь мы с полным правом можем назвать наше сколлапсировавшее СВ - протозвездой.
Теоретически, весь объем протозвезды, кроме её центральной части, будет состоять из протонов. В центре протозвезды окажутся электроны бывшего СВ.
Естественно, такое положение вещей долго продолжаться не сможет. Как только закончится атомарный водород, или если выражаться точнее, как только в оболочке атомарного водорода, удерживающего электроны в центре протозвезды, возникнет брешь, в неё тут же устремятся электроны. Они покинут протозвезду и, по линиям её магнитного поля, устремятся в открытый космос (см. фото).
Горе-ученым, благодаря достижениям современных технологий, удалось зафиксировать это явление и они даже придумали для него название (Джет), хотя его природа для них до сих пор остается загадкой.
Читателям не стоит переживать о том, что протозвезда останется без электронов. Во-первых, вряд ли в космос улетят все электроны, а во-вторых, согласно законам физики линии магнитных полей замкнутые, поэтому большая часть сбежавших, через парадный вход, электронов, вернется обратно, через черный.
Итак, вещество нашего СВ сколлапсировало в протозвезду, или, выражаясь проще, упало в его центр. По науке это называется - аккреция. При этом, выделяется некоторое количество энергии, природу которой мы изучили еще в ст. "Движение литосферных плит (часть 1-я).".
Суть её состоит в том, что посредством гравитационного поля внутриатомная энергия трансформируется в тепловую энергию звездного вещества. Именно таким образом, а вовсе не посредством ядерного синтеза, как думают горе-ученые, происходит разогрев звезд от температуры абсолютного нуля, до тысяч градусов.
Ядерный синтез, водорода в гелий, в звездах безусловно имеет место быть, но в результате этой реакции тепло не выделяется, а поглощается. Именно по этой причине, в начале своего жизненного цикла, когда звезда почти на 100% состоит из водорода, она не может разогреваться до высоких температур и невидима для астрономов.
Невидима она не только из-за того, что холодная, но и из-за своих первоначально малых размеров.
Что же происходит потом? Почему звезда начинает расти?
Казалось бы ответ на этот вопрос банален: если звезды - это скопления газа, то постепенно разогреваясь газ расширяется и звезда увеличивает свои размеры. Однако, такое невозможно по двум причинам:
- во-первых, газ не может увеличить свой объем в тысячи раз оставаясь горячим;
- во-вторых, и это самое главное, в условиях мощнейшего гравитационного сжатия, вещество звезды не может находиться в газообразном состоянии. Оно фактически представляет из себя жидкость, а следовательно почти не сжимаемо и не расширяемо. Т.е. его способность к сжатию, или расширению исчисляется процентами, может быть десятками процентов. Звезды, же в процессе своего роста, увеличиваются в тысячи раз.
Следовательно, причина роста в чем-то другом.
Ответ на этот вопрос ждет читателя в следующей части темы.
(Продолжение)
Горе-ученые установили, что звезды возникают внутри скоплений водорода (далее - СВ), остывшего до 3-5 °К. Можно предположить, что в том месте, где начинает зарождаться звезда, он остывает до абсолютного нуля.
Именно потому, что водород остывает до нуля, т.е. прекращается тепловое движение атомов, становится возможной его концентрация под действием гравитационных сил.
Зададимся вопросом: а как много должно собраться в одном месте водорода, прежде чем начнется процесс возгорания звезды?
Что бы ответить на него, вначале надо понять, а что же, должно произойти с газом, что бы звезда начала возгораться? Отчего СВ, остывшее до абсолютного нуля, начинает разогреваться до тысяч градусов?
Школьникам старших классов известно, что любой газ способен многократно сжиматься и расширяться. Если начать сжимать газ и одновременно его охлаждать, он перейдет в жидкое состояние. При этом, дальнейший процесс сжатия станет невозможным.
Из-за того, что силы кулоновского взаимодействия (отталкивающие) между электронными оболочками атомов возрастают многократно, дальнейшее их сближение требует колоссальных усилий, создать которые человеческая цивилизация не способна. Но внутри скопления гигантской массы газа гравитация создаёт необходимое давление для того, что бы преодолеть силы электрического отталкивания.
Победа гравитации приводит к тому, что электронные оболочки соседних атомов разрушаются и электроны начинают жить отдельно от ядер. Другими словами происходит холодная ионизация газа. В нашем случае водорода.
Итак, мы выяснили, что в центре СВ силами гравитации создается давление, запускающее процесс ионизации водорода, в результате которого его атомы разделяеются на протоны и электроны.
Какое же количество газа должно сконцентрироваться в СВ для того, что бы запустился процесс холодной ионизации.
Приведем аналогию.
Представим себе деревенский мостик, переброшенный через речку. Строители, создавая его расчитывали, что мост сможет выдержать одновременно не более 100 человек. Предположим, это были хорошие строители и мост соответствует расчетным нагрузкам. Это значит, что если на мост одновременно зайдут больше 100 человек, он рухнет.
Рухнет ли мост, если на нем окажется 10 человек?
Нет.
А если 20?
Тоже нет.
А - 50?
Устоит и с такой нагрузкой.
Мост выдержит и 60, и 70, и ... 99, и 100 человек. Но как только на мост заберется 101-й, он рухнет.
Интересно, а сможем ли мы нагрузить мост весом 150 человек?
Нет конечно. 101-й человек его сломает
Не выдержит мост и 200, и 300, и ... 1000 человек.
Это очевидно, для любого здравомыслящего человека.
А теперь перейдем от аналогии с деревенским мостом, к определению критической массы СВ, при которой запускается процесс рождения звезды.
Не нужно иметь семи пядей во лбу, что бы понять, что критическая масса для всех, вновь рождающихся, звезд О-ДИ-НА-КО-ВА.
Одинакова она и для коричневых карликов, и для красных, и для оранжевых и для, таких как наше Солнце, желтых, и для белых и голубых гигантов, т.е. для подавляющего большинства звезд вселенной.
Исключения конечно есть, например звезды могут сталкиваться, объединяя свои массы, но такие явления происходят уже в процессе эволюции звезд, поэтому их мы изучим позже.
Таким образом, если не учитывать того факта, что, в момент рождения и в процессе последующего функционирования звезда теряет (а возможно и приобретает) 1-2% своей массы, то можно считать, что существующая масса Солнца (2х1030 кг) и есть та самая критическая масса СВ.
К сожалению такая элементарная мысль не помещается в головы горе-ученых и они наделяют звезды самыми разнообразными массами. Глупейшая выдумка о существовании так называемой "Темной материи" и "Темной энергии" обязана своим возникновением вышеназванному заблуждению (см. "Тёмная материя." ).
Описывая звезды, горе-ученые оперируют таким понятием как "скопление газа", но ранее мы выяснили, что в процессе концентрации газа в СВ, он переходит в состояние несжимаемости, т.е. становится жидкостью, а при дальнейшем понижении температуры и твердым телом. Поскольку, перейдя в жидкое состояние, водород перестает сжиматься, его плотность не меняется и мы может её принять равной плотности сжиженного водорода, а именно - 70,8 кг/м3.
Зная критическую массу СВ и его плотность, мы можем вычислить его размеры.
Получается, что СВ, накопившее критическую массу, представляет из себя абсолютно черное, не излучающее свет шарообразное ТВЕРДОЕ тело с размерами, превышающими существующие размеры Солнца в 2,7 раза, т.е. радиусом примерно равным - 1,9 млн.км.
Вцентре этого гигантского кристалла водорода создается давление, способное разрушить электронную оболочку атома. Начинается холодная ионизация водорода.
Дальнейшая судьба электронов и протонов распавшихся атомов не совсем одинакова.
Свободные электроны не смогут покинуть центр СВ. Они окажутся в некоей ловушке из электронных оболочек окружающиего их атомарного (не ионизированного) водорода.
Для протонов электронные оболочки не являются препятствием, поэтому они отправятся в свободное путешествие по СВ, ограниченное только их кинетической энергией и гравитацией.
Произойдет своеобразная сепарация ионизированного вещества: электроны окажутся запертыми в центре СВ, а протоны, по мере накопления, начнут создавать потоки заряженных частиц, движущиеся в радиальном направлении сквозь атомарный водород, что приведет, в конечном счете, к образованию магнитного поля будущей звезды.
Возникает вопрос: допустим какое-то количество атомов водорода ионизировалось. Не приостановится ли процесс дальнейшей ионизации, ведь на атомы водорода, находящиеся не в центре, оказывается меньшее давление? Может процесс дальнейшей ионизации будет как-то зависеть от скорости накопления вещества, падающего из окружающего космоса на СВ?
Приведем аналогию.
Давайте представим, что по какой-либо причине размеры планеты Земля уменьшатся в два раза. При том, что масса не изменится ни на грамм. Как это повлияет на вес всего, что находится на поверхности планеты?
Согласно закону всемирного тяготения, у всех тел, находящихся на поверхности Земли вес увеличится в четыре раза. То же самое произойдет и с весом самой планеты.
Если вес вещества увеличится, то очевидно, что и давление, оказываемое вышележащими слоями на нижележащие, тоже увеличится.
Таким образом, если вернуться к нашему гипотетическому СВ, как только в его центре начнется ионизация водорода, весь атомарный (неионизированный) водород начнет падать в центр СВ. Причем, чем больше водорода ионизируется, тем большее давление будет создаваться в центре СВ и тем быстрее будет происходить это падение. Т.е., процесс ионизации, раз начавшись будет идти с ускорением до тех пор, пока в нем не примет участие ПОЧТИ весь водород первоначальной критической массы СВ.
Почти весь, потому, что примерно 1 % первоначального СВ, вследствие начавшегося вращения протозвезды (см. "Загадки Солнечной системы. (часть 1-я)" ), закручивается в протопланетный диск и в дальнейшем принимает участие в образовании планетной системы звезды.
Попробуем примерно оценить до каких же размеров сколлапсирует исходное СВ.
Дело в том, что каркас вещества, из которого состоит окружающий мир, создается за счет взаимодействия электронных оболочек атомов. Если электронные оболочки разрушатся, то взаимодействовать начнут уже ядра атомов. В нашем случае ядра атомов водорода, т.е. протоны.
Диаметр атома водорода - 10-10(м). Диаметр протона - 10-15(м). Атом больше протона в сто тысяч раз.
Ионизация водорода приведет к тому, что СВ радиусом - 1,9 млн.км сожмется в шарик радиусом - 19 км.
Теперь мы с полным правом можем назвать наше сколлапсировавшее СВ - протозвездой.
Теоретически, весь объем протозвезды, кроме её центральной части, будет состоять из протонов. В центре протозвезды окажутся электроны бывшего СВ.
Естественно, такое положение вещей долго продолжаться не сможет. Как только закончится атомарный водород, или если выражаться точнее, как только в оболочке атомарного водорода, удерживающего электроны в центре протозвезды, возникнет брешь, в неё тут же устремятся электроны. Они покинут протозвезду и, по линиям её магнитного поля, устремятся в открытый космос (см. фото).
Горе-ученым, благодаря достижениям современных технологий, удалось зафиксировать это явление и они даже придумали для него название (Джет), хотя его природа для них до сих пор остается загадкой.
Читателям не стоит переживать о том, что протозвезда останется без электронов. Во-первых, вряд ли в космос улетят все электроны, а во-вторых, согласно законам физики линии магнитных полей замкнутые, поэтому большая часть сбежавших, через парадный вход, электронов, вернется обратно, через черный.
Итак, вещество нашего СВ сколлапсировало в протозвезду, или, выражаясь проще, упало в его центр. По науке это называется - аккреция. При этом, выделяется некоторое количество энергии, природу которой мы изучили еще в ст. "Движение литосферных плит (часть 1-я).".
Суть её состоит в том, что посредством гравитационного поля внутриатомная энергия трансформируется в тепловую энергию звездного вещества. Именно таким образом, а вовсе не посредством ядерного синтеза, как думают горе-ученые, происходит разогрев звезд от температуры абсолютного нуля, до тысяч градусов.
Ядерный синтез, водорода в гелий, в звездах безусловно имеет место быть, но в результате этой реакции тепло не выделяется, а поглощается. Именно по этой причине, в начале своего жизненного цикла, когда звезда почти на 100% состоит из водорода, она не может разогреваться до высоких температур и невидима для астрономов.
Невидима она не только из-за того, что холодная, но и из-за своих первоначально малых размеров.
Что же происходит потом? Почему звезда начинает расти?
Казалось бы ответ на этот вопрос банален: если звезды - это скопления газа, то постепенно разогреваясь газ расширяется и звезда увеличивает свои размеры. Однако, такое невозможно по двум причинам:
- во-первых, газ не может увеличить свой объем в тысячи раз оставаясь горячим;
- во-вторых, и это самое главное, в условиях мощнейшего гравитационного сжатия, вещество звезды не может находиться в газообразном состоянии. Оно фактически представляет из себя жидкость, а следовательно почти не сжимаемо и не расширяемо. Т.е. его способность к сжатию, или расширению исчисляется процентами, может быть десятками процентов. Звезды, же в процессе своего роста, увеличиваются в тысячи раз.
Следовательно, причина роста в чем-то другом.
Ответ на этот вопрос ждет читателя в следующей части темы.
(Продолжение)