Жер альбедосы 2 страница

Нейтрон жұлдыз -жұлдыз өзгерісінің соңғы мезгілінде кейбір үлкенірек жұлдыздар гравитация коллапсінен ғаламат жұлдыз жарылыстарын бастан кешіріп, негізінен нейтроннан құралатын жұлдызға айналады. Нейтрон жұлдыз –электрон, протон және аса ауыр атом ядросының шамалы қоспасынан құралған аса тығыз жұлдыз есептеледі. Ондай жұлдыздардың өзегіндегі сутегі, гелий, көміртегі қатарлы элементтер термоядролық реакция барысында сарқылып, соңғы қалдық ретіндегі темір элементі энергия жеткіліксіздігінен термоядролық реакцияға түсе алмайды. Ыстық сәуле қысымында тіреліп тұрған шеткі материялар ендігі жерде гравитация әсерінде өзекке қарай құлайды және кейбір жағдайда бұл жарылыс туғызып жаңа ғаламатжұлдызға айналады. Немесе, жұлдыз массасының ұқсамастығына орай жұлдыз ішіне қарай шөгіп Ақ ергежейліге, Нейтрон жұлдызға, немесе тіпті Қара құрдымға айналады.Әдетте салмақтары Күн салмағынан 4 -8 еседей үлкен жұлдыздар жарылысынан кейінгі қалдықтары нейтрон жұлдызына айналады. Нейтрон жұлдыздар өте тығыз болады және өте қарқынды гравитациялық және магниттік өріске ие болады.Нейтрондық жұлдыздар алғаш рет пульсарлар түрінде ашылды (1967). Нейтрон жұлдыздар көлемі өте кішкентай. Алайда олардың салмағы аз емес. Көптеген нейтрон жұлдыздардың салмағы Күн салмағынан 1,5 еседей артық. Ғалымдардың пікірінше, олардың беткейі тегіс және ортасы өте тығыз болады. Беткейі тор тәрізді тәртіппен орналасқан қарапайым атомдық ядролардан тұрады. Нейтрон жұлдыздар беткейлерінде элетрондар да ұшып жүреді. Нйтрон жұлдыздарының ішіне қара йжылжысақ, нейтрон тамшысы деген жерге жетеміз. Бұл тұста нейтрондар ядроларынан ағып шығады. Бұл аймақта көптеген нейтрондар мен электрондар орналасқан.

40. Құрдым апандар.

Қара құрдым （ағылшын: Black hole）— жойқын тартылыс күші арқылы бүкіл материя мен жарық нұрын еш жібермей өзіне тартып ала-алатын массасы өте ауыр жұлдыздық дене (үңгір емес) айтылады. Массасы белгілі шамадан жоғары тұрақты жұлдыз өзінің термоядролық реакциясына қажетті отыны таусылған соң тартылыс күшінің әсерінде ішіне қарай шұғыл жемірілуден деформацияланып қара құрдым пайда болады. Қара құрдымның массасы өте жоғары, тартылыс күші өрісі тым жойқын болғандықтан, ешқандай материя, магнитті толқын, жарық жылдамдығында қозғалады делінетін жарық радиациясы одан қашып құтыла алмайды (оның бетіне түскен жарық ешқашан кері шағылыспайды), сыртқа еш жарық шығармайды. Құрдымның қара деп аталу себебі ол оқиға көкжиегіне түскен бүкіл жарықты сорып алады, жарық шағылыспағандықтан оны термодинамикадағы абсолютті қара дене ретінде қарастыруға болады. Демек, ол қап-қара дене болып ештеңені, тіпті өзін де көрсетпейтіндіктен, "қара үңгір" деген мағынада "Black hole" деп аталған. Қазақша "Құрдым" сөзі "жоғалтушы, жоюшы, тауысушы, ақырластырушы" мағынасында айтылған. Қара құрдымның айналысында математикалық жолмен дәлелденген Оқиға көкжиегі деген қабат бар, ол оқиғалардың енді ары қарай айқындалмайтын, оның ар жағын күзету мүмкін емес шек-шегарасы өңірі есептеледі. Квант өрісі теориясы оқиға көкжиегі радиация бөлетінін дәлелдейді, Сонымен қатар айырықша температуға да ие болатыны айқындалған. Осы температура қара құрдымның массасына кері пропорционал болғандықтан, олардан бөлінетін радиацияның мөлшерін анықтау қиынға соғады.Жұлдыздық дене Ғаламатжұлдыз ретінде жарылыс жасағанда нейтрондар арасындағы өзара тебу күші сыртқы қысу күшінен асып кетеді де, ол жоғары тығыздыққа ие нейтрон жұлдызынаайналады. Сол кезде осынау жойқын қысым күшіне ештеңе төтеп бере алмайды да, жұлдыз үздіксіз кішірейіп, ең соңында Қара құрдымға айналады. Қазірге дейін ең кішкене қара құрдым 3.8 күн массасына тең. Қара құрдымды тіке күзету мүмкін емес, бірақ жанама тәсілдер арқылы оның бар екенін, шамасын, оның басқаларға қаншалық күш түсіріп жатқанын зерттеуге болады. Зат (жұлдыз) әдетте жұтылудан бұрын жоғары темпратураға ие ультракүлгін сәулесі мен рентген сәулесін төңірегіне шығара бастағанда оның Қара құрдымның ырқына құлай бастағаны белгілі болады. Қара құрдымның белгісі тұрақты жұлдыздар мен галактикалардың, тұмандықтар мен жұлдыздар тобының Қара құрдым төңірегінде үйіріліп, өз орны мен массасынан айырыла бастағанда жанама түрде Қара құрдымның бар екендігі айқындалады.Қара құрдым қазіргі физика тарихында жұрттың жаппай назарын аударған тақырыптардың бірі. Фантазиялық әдебиетте, кинода, тіпті БАҚ -да Қара құрдым туралы айтылымдар көп кездеседі. Бүгінге дейін Қара құрдымды астрономия, физика және астрофизика саласындағы көптеген зерттеушілер бірдей қолдады және ол туралы көптеген есептеулер мен күзету қорытындыларын жариялады.

Түрге бөлудің бірінші тәсілі:

1.Аса салмақты қара құрдым: Қазірге дейін белгілі болған галактикалардың орталық өңіріне жайғасқаны байқалады. Олардың массасы миллионнан 17 миллиардқа дейінгі күн массасына тең келеді екен. Қазіргі біршама белгілі аса ауыр салмақты қара құрдым NGC 1277 галактикасының өзегінде орналасқан, массасы күн массасының 17 млрд есесіндей қара құрдым есептеледі.

2. Орташа салмақты қара құрдым: Массасы тұрақты жұлдыздың орташа массасынан асып кеткен, бірақ аса ауыр салмақтағы қара құрдымнан (күннің массасынан мииллион есе үлкен) кіші қара құрдымдар. Ол ғаламатжұлдыздар жарылып, қалған қалдығының массасы күн массасының 3-15 есесіндей болған жағдайда қалыптасқан Қара құрдым. Теориялық есептеулерге негізделгенде, күн массасының 40 есесіндей үлкен ғаламатжұлдыз жарылғанда осы түрдегі Қара құрдым пайда болады.

3. Жұлдыз салмақты қара құрдым: Үлкен салмақты тұрақты жұлдыз (күннің 20 есесіндей ауыр) тартылыс күшінің ішкі тартылысынан кеусей жеміріліп қалыптасқан қара құрдым. Оны гамма сәулесінің атқылауы арқылы, немесе көрінбей кеткен ғаламатжұлдыз арқылы мөлшерлеуге болады. Егер тығыздығы жоғары жұлдыздың массасы соңғы шектен (Pro intermediate value) өтіп кеткенде тартылыс жеміруі жалғасып, қара құрдым пайда болады. Әрине, әлі күнге нейтрон жұлдызды алып массаға ие Қара құрдым бар екені толық анықталмаса да, күн массасының үш есесіндей массадағысы бар екені сипатталған.

4.Ұсақ қара құрдым: Ол кейде кванттық қара құрдым, немесе кішкентай қара құрдым деп те аталады. Кванттық қара құрдым дейтін себебі осы өлшем көлемінде оған кванттық күштің әсері негізгі рөл ойнайды. Ұсақ қара құрдым пайда болуының ең басты себебін үлкен адронды коллайдер аясында байқалатын құбылыстармен ғана түсіндіру мүмкін.

Түрге бөлудің екінші тәсілі: Қара құрдымның өз физикалық ерекшелігі бойынша (массасы, заряды, бұрыштық моментті) арқылы түрге бөлу.

1. Айналмайтын, зарядсыз қара құрдым. Оның уақыт-кеңістіктік құрылымын Шварцшильда ашып, Шварцшильда қара құрдымы деп аталады

2. Айналмайтын зарядты қара құрдым. Рейснер-Нордстрем (Reissner-Nordström) қара құрдымы деп те аталады. Уақыт-кеңістік құрылымын 1916-1918 жылдары Рейснер мен Нордстрем айқындаған.

3. Айналатын зарядсыз қара құрдым. Керр қара құрдымы деп те аталады. Уақыт-кеңістік құрылымын 1963 жылы Керр анықтаған.

4. Жай қара құрдым, Керр-Ньюмен қара құрдымы деп аталады. Оны 1965 жылы Ньюмен анықтаған.

41.Галактика түрлері.

Галактика — миллиардтаған жұлдыздардың байланысқан шоғыры. Галактикалар —ғаламды құрайтын, өлшемдері өте үлкен жұлдыздар жүйелері. Ғаламның бізге байкалатын бөлігіндегі галактикалар жиынтығын кейде метагалактика деп атайды. Басқа галактикалардан өзгешелініп, біздің Галактика бас әріппен жазылады. Морфологиялық тұрғыдан қарағанда сфералық, эллипстік, спираль және бұрыс пішінді галактикалар ажыратылады. Біздің Галактика спираль түріне жатады, құрамына 10¹¹ астам жұлдыздар кіреді, үлкен диаметрі 80 мың жарық жылындай, ал орталығындағы максимал қалыңдығы 16 мың жарық жылына тең, шетіне қарай 3—6 мың жарық жылына дейін азаяды. Галактикалар кеңістікте әркелкі бөлініп, топтар мен шоғырлар құрайды. Біздің Галактика басқа 15 галактикамен бірге галактикалардың жергілікті тобы деп аталатынды құрайды.Бізге ең жақын деген галактикалар Магеллан бұлттары мен Андромеда тұмандығы. Галактика – жұлдыздар мен жұлдыздардың шоғырлануы, жұлдызаралық газдар мен тозаңнан және түнек материясынан құралған алып, гравитациялық-байланысқан жүйе. Галактика түрлері - өткен ғасырдың 20-жылдары Э.Хаббл галактикаларды пішіні бойынша бөлген үш топ. Жұлдыздары спираль бойымен орналасқан спиральдық галактикалар, эллипсоид пішіндес эллипистік галактикалар және белгілі бір пішіні жоқ бұрыс галактикалар. Біздің галактика спиральдық галактикалар қатарына жатады. Галактикалардың барлығы да қозғалыс үстінде дамиды, өзгереді, өшеді, қайтадан пайда болады. Қазіргі ғаламат Әлем тығыздығы шексіз үлкен, ал көлемі шексіз кіші нүктедей ғана белгісіз заттың жарылысынан пайда болған.

Галактика деп бәріне ортақ бір центрден айналатын сансыз мол жұлдыздардың алапат үлкен жүйесін айтады. Аспандағы жай көзбен көрінетін самсаған 6000 жұлдыз Біздің Галактика деп аталатын бір ғана галактикаға жатады. Кейде «Сүт Жолы» деп те атайтын Біздің галактикада жай көзге көрінбейтін 200 миллиардтай жұлдыз бар. Оған аспан күмбезін белдеулеп жатқан, шашырап төгілген сүтке ұқсас, ақшыл жолақ та кіреді. Бұл жолақты Сүт жолы, ал қазақтар Құс жолы деп атайды.
Күн – Жерден орташа алғанда 150 млн. км қашықтықта орналасқан.
Ол осы Галактиканың кішігірім жұлдызы.Жарық Жер бетіне секундна 300000 км жылдамдықпен 8 минутта жетеді.Жарық бір жылда 9 460 528 405 000км жол жүреді. – осы қашықтық астрономияда бір жарық жылы деп аталады.

Біздің Галактиканың бір шетінен қарсы шетіне жарық 100 мың жылда жетеді. Әлемнің кеңдігі сондай, Біздің Галактикамен шамалас миллиардтаған галактикалар бар. Ал біздің галактикаға жақын көршілес екі галактика бар. Олардың бірін- Үлкен Магеллан Бұлты, екіншісін Кіші Магеллан Бұлты деп атайды. Біріншісінен жарық бізге 169 000 жылда, екіншісінен 180 000 жылда жетеді.

Өткен ғасырдың 20-жылдары Э. Хаббл галактикаларды пішіні бойынша үш топқа бөлген болатын:

1. Жұлдыздарды спираль бойымен орналасқан спиральдық галактикалар;

2.Эллипсоид пішіндес эллипистік галактикалар;

3.Белгілі бір пішіні жоқ бұрыс галактикалар.

Біздің Галактика спиральдық галактикалар қатарына жатады.
Галактикалардың барлығы да қозғалыс үстінде дамиды, өзгереді, өшеді, қайтадан пайда болады. Бұдан 15 миллиард жыл бұрын Әлем болмаған. Қазіргі ғаламат әлем тығыздығы шексіз үлкен, ал көлемі шексіз кіші нүктедей ғана белгісіз заттың жарылысынан пайда болған. Әлемнің бастауында тұрған жарылысты астрономияда «Үлкен Жарылыс» деп атайды.
Расында да, қазіргі жан-жаққа бытырай алшақтап бара жатқан галактикаларды кері қарай қайыра жинақтайтын болсақ, олардың 15 миллиард жылдан кейін бір нүктеде түйісетіндігін ғылым дәлелдеп отыр. Міне, сондықтан әлемнің негізгі құрылымы – Галактикалардың жасы 12-15 миллиард жыл аралығын құрайды. Галактикалардағы жұлдыздардың жасы да бірдей емес. Олардың центріне жақын орналасқан жұлдыздар кәрі, ал шеткері орналасқан жұлдыздар жас жұлдыздар болып табылады.
Біздің Галактиканың жасы 12 миллиард жылдай. Күн оның спираль бұтағының шеткергі аймағында орналасқан. Күннің пайда болғанына 5 миллиардтай жыл болды. Оның құрамындағы элементтердің ядролық отындарының қоры тағы да 5-10 миллиард жылға жетеді.
Галактикадағы барлық жұлдыздар оның ядросын (центрін) айнала қозғалады. Күн Галактика центрінен 25000 жарық жылындай қашықтықта орналасқан. Ол Галактика центрін секундына 250 километр жылдамдықпен 480 миллион жылда бір рет айналып шығады. Бұл уақыт аралығын бір галактикалық жыл дейміз.

Құс жолы (немесе бас әріппен Галактика) — құрамына Күн жүйесі және көптеген жұлдыздар енетін алып аумақты спиральді галактика.

42. Жұлдыздардың түсі, спектрі және спектрлік классификациясы.

Кызған металдың түсі бойынша оның температурасы болжауға болатыны сияқты,жұлдыз түсі де оның фотосферасын, температурасын көрсетеді. Мысалы, біздің Күн-сары жұлдыз.Капелла да осы түсті жұлдыз, оның темп. 6000 К шамасында.Темп. 3500-4000 К болатын жұлдыздар қызғылт түсті (Альдебаран).Қызыл жұлдыздардың темп. 3000 К.

Жұлдыздардың табиғаты туралы маңызды мәліметтерді астрономдар олардың спектрлерін талдау арқылы алады.Көпшілік жұлдыздардың спектрлері Күн спектрі тәрізді жұту спектрі болып табылады: үздіксіз спектр реңкінде күңгірт сызықтар байқалады.

Жұлдыздардың бір-біріне ұқсас спектрлері жеті негізгі спектрлік кластарға топтастырылған.Олар латын алфавитінің бас әріптерімен таңбаланады:

O-B-A-F-G-K-M

және тізбекте реті бойынша солдан оңға ауысқанда жұлдыз түсі көгілдірден (О класы) аққа (А класы), сарыға (G класы), қызылға (М класы) өзгереді.Демек, осы бағытта кластан класқа өткен сайын жұлдыздың температурасы кемиді.

Сонымен,спектрлік кластар тізбегі жұлдыздардың түстері мен температуралары айырмашылығын көрсетеді.Әр класс ішінде жұлдыздар қосалқы тағы да он класқа жіктеледі.Мысалғы, F спектрлік класында келесі қосалқы кластар бар:

F0-F1-F2-F3-F4-F5-F6-F7-F8-F9

Жұлдыздар бір-бірінен түсімен, жалтырауымен өзгешеленеді. Телескоп арқылы жүргізілетін зерттеулер бірдей екі жұлдыздың болмайтынын көрсетті. Олардың эффективті температуралы 3 000 К-50 000К аралығында жатады, массалары жүздеген есеге, радиуыстары миллиардтаған есеге дейін өзгеше болады.

Ең жарық жұлдыздарды ертеде (ертедегі грек астрономы Гиппарх біздің дəуірімізге дейінгі II ғасырда) бірінші жұлдыздық щама деп атаған. Қарапайым көзбен аспанда 5 000 жұлдызды көруге, ал жуық мөлшерде телескоп арқылы мсиллиардтаған жұлдызды: жартысын оңтүстүк жарты шарда, жартысын солтүстік жарты шарда көруге болады. Астрономияда «жұлдыз кескінінің жарықталынуы» деген ұғым орнына жалтырау ұғымы қолданылады.

Жалтырау азайған сайын бақылау жасау мүмкін болатын жұлдыздар саны арта береді. Жұлдызды картаға 11-жұлдыздық шамадан жарық барлық жұлдыздар түсірілген.

Гиппарх бойынша жұлдыздың жарықтылығы əлсіз болған сайын оның жұлдыздық шамасы үлкен деп санау ұйғарылған. XIX ғасыр ортасында ағылшын астрономы Норман Погсон жұлдыздық шамалардың қазіргі кездегі шкаласын ұсынды: шкала бір жұлдыздық шамаға өзгергенде жұлдыздардың жалтырауы Гиппарх есептеуі сияқты жуық шамамен 2,5 есеге өзгереді. Жұлдыздық шаманың 5-ке өзгеруі жұлдыздар жалтырауының 100 есеге өзгеретін көрсетеді.

Бір жұлдыздардың көп жалтырауы, екіншілерінің аз жалтырауы жұлдыз жайлы нақты ақпарат бере алмайды. Өте жарық жұлдыз үлкен жарқырауға ие болып, бірақ өте алыста орналасуы мүмкін, сондықтан жұлдыздық шамасы да үлкен болады. Жұлдыздың нақты жалтырауын анықтау абсолют жұлдыздық шама ұғымын енгізеді. Бір жұлдыздар күшті,екіншілері əлсіз жарқырайды. Сəуле шығарудың қуатын жарқырау деп атайды. Жарқырау- бұл жұлдыздан 1 секундта бөлінетін толық энергия.

Жұлдыздардың жарқырауын жұлдыздың барлық бағыт бойында шығаратын энергия ағынын көрсетеді, өлшем бірлігі Дж\с немесе Вт. Жарқырауы өте жоғары жұлдыздар ішінде алып жұлдыздар жəне аса алып жұлдыздар болады. Алып жұлдыздардың температурасы 3 000 К- 4 000 К, оларды қызыл алыптар деп атайды. Аса алып жұлдыздар, мысалы, Бетельгейзе жарықтың ең қуатты көздеріне жатады. Жарқырауы ең төмен жұлдыздарды ергежейлілер деп атайды. Жұлдыздар Жердегі белгілі химиялық элементтерден тұрады, бірақ проценттік қатыста жеңіл элементтер сутегі мен гелий басым. Жұлдыздардан спектрі бойынша олардың жарқырауын, жұлдызға дейінгі қашықтықты, температурасын, өлшемін, оның атмосферасының химиялық құрамын, осінен айналу жылдамдығын, ортақ ауырлық центрі айналасында қозғалу ерекшеліктерін білуге болады. Телескопқа орналастырылған спектрлік аппарат жұлдыздар жарқырауын толқын ұзындығы бойынша спектр жолағына түсіріп береді. Спектр бойынша жұлдыздан қандай толқындағы энергия келетін жəне оның температурасын бағалауға болады.

Спектріне байланысты жұлдыздар спектрлік кластарға бөлінеді. Жұлдыздардың нақтырақ классификациясын гарвард классификациясы деп атайды. Жұлдыздың түсі оның сыртқы қабаттарының жақсы температуралық индикатор көрсеткіші болып табылады. Ыстық жұлдыздар көк түсті, Күн секілді жұлдыздар сары түсті, салқын жұлдыздар қызыл түсті болып келеді. Жұлдыз массасы- оның бүкіл өмір жолын көрсетеді.

Дата добавления: 2015-05-26