Презентация «Межзвездное вещество»

Межзвездное вещество

Пространство между звездами заполнено разреженным веществом, излучением и магнитным полем.

В межзвездной среде открыты огромные холодные области (молекулярные облака) с температурой 5–50 К

и очень горячий газ с температурой 10 6  К –  корональный газ .

По температуре и плотности межзвездные облака делят на четыре разных типа.

Диффузное

Диффузное

Температура T, К

Температура T, К

Темное

-

Концентрация атомов (молекул),

Темное

1-

Молекулярное

Молекулярное

10-

Глобула

5-50

Глобула

-

5-50

400-

10-30

10-30

-

Подводные кораллы? Очарованные замки? Космические змеи?

В действительности эти таинственные темные

колонны – очень плотные газопылевые облака туманности M16 «Орел»

в созвездии Змеи

Большая туманность Ориона.

Это диффузная туманность

Туманность Лагуна

Темная туманность Конская голова

Туманность Южный Угольный мешок

Среди молекулярных облаков выделяются гигантские молекулярные облака с массами - масс Солнца.

Температура таких облаков от 5 до 30 К.

В галактическом диске примерно 6000 таких облаков, и в них содержится 90 % всего молекулярного газа.

Гигантские молекулярные облака связаны с очагами звездообразования.

Oблaкo Opиoнa представляет собой огромное облако межзвёздного газа и пыли, расположенное в галактике Млечный Путь

Молекулярное облако Тельца

является ближайшей к Солнцу областью звездообразования

Гигантское молекулярное облако W49A

Это звёздная колыбель - область, в которой происходит рождение новых светил располагается на удалении приблизительно

36 тыс. световых лет

от нас

В Галактике (особенно, в плоской составляющей) имеется также большое количество межзвездной пыли.

Средний радиус пылинок составляет доли микрометра.

В настоящее время считают, что пылинки состоят из смеси графитовых и силикатных частиц, покрытых оболочками из органических молекул и льда.

Космическая пыль под микроскопом

Суммарная масса пыли всего 0,03 % полной массы Галактики, ее полная светимость составляет 30 % от светимости звезд и полностью определяет излучение Галактики в инфракрасном диапазоне.

Температура пыли 15–25 К.

Зодиакальный свет — астрономическое явление, вызванное космической пылью

Основные источники пыли в Галактике:

Источники пыли в Галактике

Источники пыли в Галактике

Красные гиганты

Интенсивность сброса пыли в Галактику в год

Интенсивность сброса пыли в Галактику в год

Красные гиганты

3∙ 

Взрывы новых

Взрывы новых

2∙ 

Взрывы сверхновых

Взрывы сверхновых

3∙ 

Протозвезды

Протозвезды

Планетарные туманности

Планетарные туманности

0,2∙ 

0,4∙ 

Звезды типа WR

Звезды типа WR

0,01∙ 

Круговорот газа и пыли в Галактике

Межзвездный газ служит материалом, из которого формируются новые звезды.

В газовом облаке под действием сил тяготения образуются плотные сгустки - зародыши будущих звезд.

Сгусток продолжает сжиматься

до тех пор, пока в его центре температура и плотность не повысятся до такой степени, что начинаются термоядерные реакции превращения водорода в гелий.

С этого момента сгусток газа становится звездой.

Межзвездная пыль также принимает активное участие в процессе образования звезд.

Пыль способствует более быстрому остыванию газа.

Она поглощает энергию, выделяющуюся при коллапсе (сжатии) протозвездного облака, переизлучает ее в других спектральных диапазонах, существенно влияя на обмен энергией между рождающейся звездой и окружающим пространством.

От характера такого обмена, т.е. от свойств и количества пыли в облаке, зависит, образуется ли из него одна звезда или несколько и какова их масса.

Если в какой-либо части плотного молекулярного облака образовались звезды, то их воздействие на газ может ускорить конденсацию соседних газовых облаков и вызвать формирование звезд в них, - протекает цепная реакция звездообразования.

Звездообразование в молекулярных облаках можно сравнить с пожаром.

Оно начинается в одной части облака и постепенно перекидывается на другие его части, на примыкающие облака, пожирая межзвездный газ и превращая его в звезды.

Рано или поздно весь водород в центре звезды "сгорает", превращаясь в гелий.

Как только ядерные реакции горения водорода затухают, ядро звезды начинает сжиматься, а внешние слои - расширяться.

На определенной стадии эволюции звезда сбрасывает свою внешнюю оболочку или даже взрывается как сверхновая, возвращая в межзвездную среду газ, затраченный на ее формирование.

Разлетающаяся оболочка сгребает межзвездный газ и повышает его температуру до сотен тысяч градусов.

Охлаждаясь, этот газ образует волокнистые туманности, которые расширяются со скоростью сотни километров в секунду.

Через сотни тысяч лет остаток этого вещества тормозится и рассеивается в межзвездной среде, а со временем опять может войти в состав какой-либо молодой звезды.

В результате термоядерных реакций в недрах массивной звезды образуется не только гелий, но и другие химические элементы.

Вместе с разлетающейся оболочкой они попадают в межзвездный газ. Поэтому газ, прошедший через ядерный котел звезды, обогащен химическими элементами.

Первоначальный газ не содержал пыли. Она появилась по мере старения массивных звезд с холодной оболочкой - красных гигантов.

Температура поверхности таких звезд всего 2-4 тыс. градусов.

При этой температуре в атмосфере звезды образуются пылинки.

Излучение звезды оказывает на них давление и выдувает пылинки в межзвездное пространство, где они смешиваются с межзвездным газом.

Красный гигант "чадит", подобно пламени свечи, и "загрязняет" космос пылью.

Так происходит круговорот газа и пыли в пределах одной галактики.