Question

Запитання для самоконтроля 1. Опишіть коротко еволюцію зірки по масі рівній Сонцю від її народження до смерті. 2. Завдяки існуванню яких двох сил усередині зірки вона може існувати? Як вони спрямовані? ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. Яка сила зрештою перемагає? __________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Як впливає маса зірок на заключні етапи її еволюції? 5. Дайте означення гравітаційному колапсу зірки. ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 6. Що зупиняє гравітаційний колапс зірки масою як Сонце? Вдвічі більше за Сонце?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7. Що таке білий карлик? Які його розміри та фізичні умови? _________________________________________________________________________________________________________________________________ 8. Що таке нейтронна зірка? Які іі розміри та фізичні умови? ________________________________________________________________________________________________________________________________ 9. Якою буде кінцева стадія еволюції зорі, яка в 10 разів важче Сонця: білий карлик, нейтронна зірка чи чорна діра? Поясніть. ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 10. Як астрономи виявляють чорні діри? __________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________​

Answer 1

1. Еволюція зірки масою, рівною Сонцю, відбувається наступним чином:
- Народження: Зірка формується з газу і пилу в області міжзоряного хмарності. Гравітаційний згортання приводить до створення гарячого й щільного ядра.
- Головна послідовна фаза: Внутрішні ядерні реакції спалюють водень у гелій, що виділяє енергію. Зоря перебуває у стані рівноваги між гравітаційним тягарем і ядерними реакціями.
- Червоний гігант: Після спалювання водню ядерні реакції зупиняються, а гравітація здавлює зовнішні шари зірки. Ядро стискається, а зовнішні шари розширюються, утворюючи червоний гігант.
- Планетарна туманність: Зовнішні шари зірки відкидаються і утворюють газовий оболонку навколо гарячого ядра. Утворюється планетарна туманність.
- Білий карлик: Ядро залишається як гаряче, щільне ядро, яке вже не провадить ядерних реакцій. Зірка стає білим карликом і поступово остигає.
- Кінцева стадія: В результаті остигання білого карлика воно стає чорним карликом і зупиняє свою яскравість.

2. Дві сили, які дозволяють зіркам існувати:
- Гравітація: Ця сила притягує матеріал всередині зірки до центру, утримуючи її структуру разом.
- Ядерна фузія: Ядерні реакції, в яких легкі ядра зливаються, утворюючи важчі ядра, зв

ільняють енергію, яка утримує зірку в стані рівноваги.

3. Гравітація перемагає, оскільки її сила спрямована всередину і забезпечує компресію матеріалу в центрі зірки.

4. Маса зірки впливає на заключні етапи її еволюції. Важчі зірки можуть мати більш енергетичні реакції і в результаті переходити через більш екзотичні стадії, такі як нейтронні зірки або чорні діри.

5. Гравітаційний колапс зірки - це процес, при якому гравітаційна сила переважає протигазовий тиск всередині зірки, що призводить до стискання її матеріалу і збільшення щільності.

6. Гравітаційний колапс зірки масою, як у Сонця, зупиняється тим, що протигазовий тиск в середині зірки урівноважує гравітаційну силу. Для зірки вдвічі більшої маси, нейтронний відштовхуючий тиск стає силою, яка зупиняє гравітаційний колапс.

7. Білий карлик - це кінцевий стадія еволюції зірки, яке виникає після того, як вона вичерпує своє ядро. Він має високу щільність і гарячу поверхню, але невеликі розміри, порівняно зі звичайною зіркою.

8. Нейтронна зірка - це об'єкт, який утворюється після вибуху супернової великих масивних зірок. Вона має надзвичайно високу щільність і складається переважно з нейтронів. Нейтронні зірки мають малі розміри, але велику масу.

9. Кінцевою

стадією еволюції зорі, яка в 10 разів важча за Сонце, є чорна діра. Чорна діра утворюється після вибуху супернової великої масивної зірки, коли її ядро згортається до невловимої точки, відомої як сингулярність. Вона має велику масу і має сильне гравітаційне поле, яке навіть не пропускає світло.

10. Астрономи виявляють чорні діри шляхом спостереження їх впливу на оточуюче просторово-часове середовище. Вони шукають ознаки руху матеріалу, який попадає в чорну діру, а також випромінювання, яке може бути виділено з її акреційного диска. Додатково, астрономи використовують космічні телескопи та інші інструменти для виявлення рентгенівського, радіо- і гравітаційного випромінювання, що свідчать про наявність чорної діри.

Answer 2

1. Зоря, масою рівною Сонцю, розвивається від свого народження як молодий гарячий об'єкт, коли горить водень в ядрі, через кілька стадій. Спочатку вона перебуває в стадії головної послідовності, після чого розширюється і переходить в червоного велетня. Згодом відкидає свою оболонку в космос, залишаючи за собою білий карлик або, в залежності від маси, переходить у нейтронну зірку або стає чорною дірою.

2. Зірка існує завдяки балансу двох сил: ядерних реакцій, що виділяють енергію (ядерна синтез водню в гелію), які спрямовані від центру до поверхні, і гравітаційної сили, яка тягне масу до центру.

3. У кінці свого еволюційного циклу гравітаційна сила перемагає, і зоря проходить через вибух, який може призвести до створення білого карлика, нейтронної зірки або чорної діри.

4. Маса зорок має великий вплив на заключні етапи їх еволюції. Швидше зірки більшої маси розвиваються швидше і закінчують своє життя шляхом вибуху сильніше. Масивні зорі можуть створити нейтронні зірки або чорні діри, тоді як менші зорі можуть стати білими карликами.

5. Гравітаційний колапс зірки - це процес, коли зоря втрачає баланс між гравітацією та ядерними реакціями, і починає стрімко зжиматися до свого центру.

6. Гравітаційний колапс зірки масою як Сонце зупиняється на стадії білого карлика, коли електрони стискаються до такого ступеня, що вони утворюють дегенерований електронний газ, який протидіє подальшому стисканню. Вдвічі більша за Сонце зоря може розвиватися у нейтронну зірку, де давління впродовж кількох стадій гасне завдяки дегенерованому нейтронному газу.

7. Білий карлик - це залишок масивної зорі після того, як вона відкинула свою зовнішню оболонку. Білі карлики мають розміри приблизно як Земля та складаються з дегенерованого електронного газу.

8. Нейтронна зірка - це дуже густий об'єкт, який утворюється в результаті вибуху масивної зорі. Вона має розміри приблизно 10-20 кілометрів і складається переважно з нейтронів.

9. Зірка, яка в 10 разів важча за Сонце, завершить свій еволюційний шлях, перетворившись у чорну діру. Це станеться після вибуху супернової, коли ядерний колапс призведе до утворення чорної діри.

10. Астрономи виявляють чорні діри за допомогою різних методів, включаючи аналіз руху зорі в зоряних системах, вивчення гравітаційних лінз, виявлення рентгенівського випромінювання від акреційних дисків навколо чорних дір та інші астрономічні спостереження та теоретичні моделі.