Народження дифузійної матерії
Ще стародавні греки малювали собі світ тим, що сталося з безмежного хаосу. Ці уявлення про походження компактних світових тел з розрідженій і хаотичної матерії, зазвичай мислимій як газ, несвідомо відображені і в ідеях Гершеля про згущення туманностей в зірки і в гіпотезах Канта, Лапласа і інших про народження сонячної системи з туманності, в теоріях Джинса про утворення спіральних зоряних систем.
Важко відмовитися від подібних уявлень тому, що зараз навряд чи можна собі скільки-небудь чітко уявити будь-якої іншої процес утворення зірок, крім згущення розрідженого речовини в щільні тіла. З різних форм речовини у Всесвіті в даний час ми, крім великих тел (зірок і планет), знаємо лише дифузний газ і метеоритну пил.
Сутність справи полягає в тому, що спостерігаються зараз дифузні туманності і міжзоряний газ, а можливо, і міжзоряне пил слід розглядати, принаймні в значній своїй частині, як продукт діяльності зірок. Процес утворення мас дифузного газу відбувається в даний час, можна сказати, на наших очах. Він відбувався і раніше і буде ще відбуватися довго в майбутньому.
Перш за все зазначимо на ту обставину, що у багатьох планетарних туманностей виявлено радіальне розширення зі швидкістю десятків кілометрів в секунду. З космічної точки зору повільно, але неухильно планетарні туманності, ці газові шкарлупки, що оточують свої зоряні ядра, розширюються, як мильні бульбашки. Газова оболонка, що рухається зі швидкістю десятків кілометрів в секунду і віддалена від своєї зірки на сотні і тисячі астрономічних одиниць, не може бути нею затримана. Розширення туманності, її розрідження і розчинення в міжзоряному просторі неминучі. Рано чи пізно планетарна туманність невеликих розмірів і чітких обрисів розповзеться, перетвориться в міжзоряний газ і втратить зв'язок зі своєю зіркою. Якщо маса планетарної туманності досить велика, то через деякий час, розширивши, вона займе таке простір, будучи ще в той же час досить щільної, що перетвориться в дифузну туманність. Дифузна туманність відрізняється від планетарної лише своїми великими розмірами і невірністю форми. Але при мізерно малу ймовірність зовсім симетричного розширення всіх частин, що мають різну щільність, правильна форма планетарної туманності з плином часу повинна порушуватися все більше і більше.
Можна бачити на небі приклади туманностей типу перехідного від планетарних до дифузним, і можна помітити, що в загальному чим більше розміри планетарної туманності, тим більше наближається вона до типу дифузійної туманності.
Що планетарні туманності утворені за рахунок газів, виділених колись самої зіркою, що сидить всередині кожної з них, в цьому немає ніяких сумнівів. Отже, за рахунок газів, виділених колись зірками - ядрами планетарних туманностей, весь час утворюються розріджені міжзоряні гази, а в деяких випадках і дифузні туманності.
З тих пір як Галактика існує, зірки, що утворюють навколо себе планетарні туманності, доставили в світовий простір масу газів, щонайменше рівну масі десяти мільйонів сонць, - масу, досить значну, а ймовірно, в дійсності вона у багато разів більше.
Крім планетарних туманностей, безпосередньо на наших очах гази викидаються в світовий простір новими і надновими зірками, про що вже говорилося нами детально. Навіть якщо не брати до уваги мало ще вивчені наднові зірки, що викидають великі маси газу, то і тоді маса, що дається звичайними новими звездааш, досить значна.
Кожна з них при спалаху викидає масу в 10 -4 -10 -5 мас Сонця, і таких спалахів в нашій Галактиці щорічно відбуваються десятки. Якщо за час існування земної кори нові зірки в Галактиці завжди спалахували так само часто, як зараз, то за цей час вони викинула в міжзоряний простір стільки ж газу, скільки його було поставлено планетарними туманностями. Ще стільки ж дають, мабуть, і спалахи наднових зірок.
Зірка Вольфа - Райе втрачає в рік близько 10 -5 маси Сонця шляхом безперервного викидання атомів зі своєї поверхні. Мабуть, такий процес триває у неї близько десяти тисяч років. Два різних способу оцінки числа зірок Вольфа - Райе в Галактиці згідно призводять до числа в чотириста тисяч. Якщо така пропорція існувала в Галактиці весь час з тих пір, як народилася Земля, то, значить, за цей час міжзоряний простір набуло масу газу, з якої можна було б зробити три мільярди сонць.
Якщо зірки Вольфа - Райе здатні так енергійно викидати атоми навіть не десять тисяч років, а тільки десять років, то і тоді їх роль як постачальників газу в простір не поступалася б ролі планетарних туманностей і нових зірок. В якійсь мірі навіть наше Сонце і всі зірки втрачають речовина зі своєї поверхні, заповнюючи їм навколишній простір.
Якщо врахувати ще, що, ймовірно, всі зірки, а не тільки зазначені вище, поставляють в міжзоряний простір свій газ (шляхом викиду протуберанців або інакше), то виявиться, що маса газу, викинутого зірками за час існування Галактики, може бути, навіть перевершує спостережувану в ній тепер масу дифузійної матерії. А тоді потрібно зробити висновок, що маса дифузійної матерії не тільки прибуває, але і зменшується. Куди вона може спадати? Очевидно, вона знову конденсується в більш щільні тіла - в зірки і т. П.
Отже, всі перераховані зірки, які є джерелом розрідженого газу, за час, безсумнівно менше, ніж час існування Галактики, розсіяли в простір масу газу, з якої коліно було б зробити щонайменше мільярди сонць.
До теперішнього часу уявлення про величезності маси газу, що викидається зірками, і про те, що вона знову стає матеріалом, з якого конденсуються зірки, стало загальноприйнятим. Звичайно, можливо і необхідно, щоб перші покоління зірок кожної галактики виникали з «первинного» газу, що сталося не з зірок, а іншим шляхом.
Не слід думати, що намічений нами круговорот газу і зірок викликає вічне повторення пройденого. Як і круговорот життя на Землі, круговорот у Всесвіті веде до змін. Тепер на Землі рослини і тварини вже не ті, які, гинучи, удобрювали собою Землю мільйони років тому. Випромінювання зірок супроводжується перетворенням їх водню в гелій, а в їхніх надрах, мабуть, відбувається виникнення важких хімічних елементів. Тому хімічний склад зірок змінюється, і тому змінюється склад викидаються ними газів, з яких потім виникають інші зірки. Склад народжуються зараз зірок інший, ніж він був у зірок, що народжувалися раніше, і не всі речовина зірок розпорошується в простір. Кількість газу в зоряних системах поступово зменшується. ^ Спостереження показують, що є зірки, багаті воднем або металами або ж бідні ними. Мабуть, це зірки різних періодів освіти, згущалися з газу, що мав різний хімічний склад і не завжди, або по-різному «варівшегося» в надрах зірок.
На противагу цьому академік В. А. Амбарцумян вважає, що туманності і гарячі зірки виникають одночасно з якоюсь надщільного форми речовини, що в основному туманності утворюються не за рахунок викиду газу зірками, хоча такий викид значних мас він не заперечує.
Виникає питання, чи могли гази утворити міжзоряне космічний пил? З цього приводу тільки зовсім недавно дещо з'ясувалося. На основі висновків про процес конденсації металевих парів на твердих тілах деякі вчені вважають возиеж-ним конденсацію газових молекул на частках космічного пилу завдяки різниці температур цих частинок і міжзоряного газу. Енергія зіткнення атома з порошиною швидко випромінюється в простір або частково переходить у внутрішньоатомних енергію, так що порошинка, залишається холодною. За мільярд років маса частинки, яка спочатку, може бути, надзвичайно мала, досягне 10 -15 г, як показують підрахунки, а це вже маса частинок темних туманностей.
Ядра конденсації мізерно малих розмірів могли виникнути при руйнуванні таких тіл, як ядра комет. Досить, щоб незначна частина всієї космічного пилу мала таке походження, і це забезпечить подальше зростання маси кожної пилинки.
Відомий відсоток атомів з малими швидкостями може і безпосередньо вступати в молекулярні сполуки, а потім і в групи молекул, т. Е. В зародки пилинок.
Там, де викинуті зірками гази збираються в хмари і утворюють таким чином дифузні туманності, вони можуть світитися, якщо є досить гаряча зірка, що може порушити їх світіння. Коли в таких туманностях накопичиться достатньо багато твердих частинок, утворюється темна пилова туманність, що світиться, якщо поблизу виявиться досить яскрава, хоча б і не гаряча зірка. Деякі вчені розвивали теорію зростання метеоритних порошинок шляхом з'єднання одних з них з іншими, дрібнішими порошинами.
Ми підійшли до питання про походження зірок.
Сайт створено в системі uCoz