Астрофизика, эволюция звезд и звездообразование
http://www.astroclub.ru/ref/aa-faq/ar01s02.html
В:.
Объясните чайнику, что взорвалось?! (о теории Большого Взрыва)
О:.
Константин Горник: Точно неизвестно. Есть только предположения. Мы можем мысленно
продвигаться вспять по времени только до момента, когда необходимо
учитывать квантовые гравитационные эффекты. А готовой теории квантовой
гравитации нет, хотя она интенсивно разрабатывается (известна под
названием теории суперструн).
В:.
А существуют ли другие теории образования вселенной?
О:.
Петр Тараканов: Столь же хороших - нет. Все, что существует по этому поводу, объясняет
какую-то часть наблюдательных данных, для "теории БВ"
(а точнее - целого класса теорий) эта часть наиболее велика
(хотя и в этом случае есть трудности).
В:.
Кто-нибудь может объяснить явление микролинзирования? И при чем
тут коричневые карлики?
О:.
Константин Горник: Свет, как и все остальное, подвержен действию всемирного тяготения.
Лучи света, которые проходят близко к звезде или планете, притягиваются
к ней и отклоняются. Прошедшие над одной стороной отклоняются к
центру, прошедшие над другой стороной тоже отклоняются к центру,
те и другие потом пересекаются, как бы фокусируются. Получается
что-то вроде линзы, очень слабой правда.
Коричневые карлики - это тела, более тяжелые, чем планеты, но более
легкие, чем звезды. Они излучают свет, но очень слабо. Обнаружить
их непосредственно можно только очень близко от Земли. Но если
наблюдать за звездами в центре галактики или в скоплениях, там где
плотность звезд большая, и где должно быть много коричневых карликов,
иногда можно зарегистрировать прохождение карлика на фоне обычной
звезды. Сам карлик невидим, но его гравитационное поле фокусирует
лучи более далекой звезды, поэтому ее видимая яркость увеличивается
и потом опять ослабевает, когда "затмение" прекращается. Это и
называется микролинзирование. "Микро" потому, что раньше наблюдались
"макро" линзы, когда целая галактика отклоняет лучи более далекой
галактики. Так можно обнаружить коричневый карлик, или черную дыру,
или какой-нибудь еще слабый далекий объект, оценить его массу и т.п.
Петр Тараканов: Это частный случай гравитационного
линзирования - поскольку свет в гравитационном поле отклоняется,
то достаточно большая и компактная (или прозрачная) масса может
действовать на свет, как некий аналог оптической линзы (хотя оптические
свойства оптических и гравитационных линз и отличаются). А коричневые
карлики - просто один из возможных классов объектов, которые могут
служить линзами (существуют модели, которые связывают гравлинзирование
на чем-либо с происхождением, например, квазаров или гамма-всплесков).
В:.
Белые, коричневые... А черные карлики - это что? Есть ли тут связь
с черной дырой?
О:.
Михаил Маркеев: Нет. Черный карлик - конечный продукт эволюции
звезд, массой до ~1.4 солнечных. После своего рождения звезда ведет
себя относительно стабильно, сжигая в основном водород. Затем она
начинает сжиматься, но тут же вспухает за счет начинающейся реакции
гелия, превращаясь в красный гигант. По прошествии еще какого-то
времени опять происходит сжатие, завершающееся взрывом сверхновой. В
центре взрыва остается белый карлик, который остывая, превращается
в черный. Водорода там очень мало и "гореть" нечему.
В коричневом, в отличие от черного, водород - основной элемент, а
масса все равно немного не дотягивает до массовой термоядерной реакции.
Петр Тараканов: Есть три поправки. Во-первых, 1.4 массы Солнца
- это предельная масса белого карлика, а не исходной звезды. В
процессе эволюции часть массы звезды теряется, так что белыми (а
затем и черными) карликами становятся те звезды, которые на главной
последовательности имели массу до 4 солнечных.
Во-вторых, для звезд сравнительно малых масс, когда образуются белые
карлики, вспышки сверхновой не происходит. Внешняя оболочка красного
гиганта просто разлетается в пространство, а в центре остается ядро -
белый карлик.
Что касается водорода, то его, как правило, там просто нет. Если
же водород в белом карлике есть, то он расположен тонким слоем на
поверхности и является "наносным" - свалившимся из МЗС
или соседней звезды (если карлик - компонент двойной).
В:.
Что такое глобулы?
О:.
Это небольшие обтекаемые темные области, хорошо заметные на фоне
эмиссионных туманностей или плотного звездного поля. Впервые
их обнаружил Барнард, а в отдельный класс выделил уже Барт
Бок в середине 20-го века. Именно он в шутку назвал глобулы
"протозвездами". Внутри глобул нет горячих звезд, в то время,
как снаружи они нагреваются звездным светом и космическими лучами. С
точки зрения наблюдений глобулы привлекательны тем, что в каждой из
них рождается немного звезд, а активно взаимодействует с окружающим
газом лишь одна - поэтому изучать подобный объект очень удобно.
Их происхождение, видимо, связано с разрушением более массивных
облаков, но полной определенности в этом вопросе нет. Источник -
В.Г.Сурдин, "Рождение звезд".
Эрнест: Глобулы - это термин, заимствованный нашими астрофизиками от
западных коллег. То есть такие самобытные астрономы как Шкловский или,
скажем, Амбарцумян едва-ли им оперировали.
В:.
Что есть нейтринный телескоп? Как устроен, что им наблюдают?
О:.
Владимир Кобычев: В принципе это просто детектор нейтрино, в
некоторых случаях способный измерять направление, откуда это нейтрино
прилетело (и точность тут совсем не астрономическая - в лучшем случае
градус). Сейчас действует несколько нейтринных телескопов. Первым был
знаменитый хлор-аргоновый детектор Девиса ("Homestake"),
начавший работу в конце 60-х и впервые зарегистрировавший нейтрино
от внеземного источника (Солнца); главный результат, до сих пор не
объясненный (проблема солнечных нейтрино) - поток нейтрино оказался
раза в два меньше предсказанного. Позднее, в начале 80-х, заработали
еще два детектора, тоже радиохимических (галлий-германиевых) -
SAGE (Баксанская нейтринная обсерватория на Сев.Кавказе) и GALLEX
(лаборатория Гран-Сассо, Италия); они также подтвердили существование
недостатка солнечных нейтрино. Радиохимические детекторы измеряют
интегральный поток нейтрино (со всех направлений) в течение
определенного периода экспозиции (порядка месяца). Другие типы
нейтринных телескопов позволяют определять направление и время
прилета нейтрино (водно-черенковские и сцинтилляционные), что,
конечно, с большим основанием позволяет их назвать телескопами,
чем радиохимические. Наиболее известные из них:
(Супер)Камиоканде - третий этап этого эксперимента начат в
1996, до этого работали Камиоканде I и II. Представляет из себя
водно-черенковский детектор с 50000 тонн (!) сверхчистой воды,
просматриваемый 13 тысячами фотоумножителей, все хозяйство находится
в шахте под горой Икена в Японии. На этом детекторе впервые получено
"изображение" Солнца как нейтринного источника. Открыто
(но пока не подтверждено независимыми экспериментами) наличие массы
у нейтрино.
