#Астрофизические процессы и явленияАстрофизические процессы и явленияИсследуйте Области знанийУ нас представлены тысячи статейТегАстрофизические процессы и явленияАстрофизические процессы и явленияНайденo 98 статейПриродные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространствеПриродные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Вращение звёздВраще́ние звёзд, вращательное движение звёзд вокруг оси. Видимое перемещение солнечных пятен указывает, что фотосфера Солнца вращается с периодом около 27 сут и линейной скоростью около 2 км/с. Угловая скорость вращения поверхности Солнца возрастает от полярных областей к экватору на 20 % (дифференциальное вращение). Получены данные о дифференциальном вращении поверхностей некоторых близких красных гигантов. Максимального значения (до 500 км/с) скорость экваториального вращения достигает у звёзд спектральных классов O, B, A и ранних F. Вращение звёзд изучают с помощью анализа наблюдаемого уширения линий в их спектрах, многократных измерений эффективного магнитного поля звезды по величине зеемановского расщепления уровней энергии атомов и других методов. Периоды вращения звёзд с неоднородной (пятнистой) поверхностью определяют по переменности их блеска. Под действием центробежной силы звезда сплющивается вдоль оси вращения; температура её околополярных областей повышается, поэтому вклад от них в поток излучения быстровращающейся звезды выше, чем от её экваториальных областей. Если скорость вращения на экваторе близка к первой космической, то звезда теряет вещество, образуется околозвёздная оболочка, обнаруживаемая как по форме спектральных линий, так и по поляризации излучения. Эволюционное увеличение радиуса звезды, происходящее при смене типа ядерных реакций, приводит к замедлению её вращения.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Происхождение ЛуныПроисхожде́ние Луны́, космогоническая проблема образования естественного спутника Земли, окончательно не решённая до сих пор. Для её решения выдвигались и рассматривались следующие гипотезы: совместное образование Луны и Земли в пределах туманности, из которой сформировалась и вся Солнечная система (И. Кант, 1755; эти представления позднее оформились в более широкую по содержанию небулярную гипотезу); отделение протолуны от Земли под действием центробежной силы вследствие вращения Земли (Дж. Дарвин, 1878); формирование Луны как независимого планетного тела Солнечной системы и её последующий захват гравитационным полем Земли (Т. Си, 1909); отделение фрагмента Земли в результате её столкновения с другим планетным телом (гипотеза мегаимпакта; У. Хартман, Д. Р. Дейвис, 1975); одновременное образование Луны и Земли из крупномасштабного газово-пылевого сгущения, размер которого был ограничен радиусом сферы Хилла (Э. М. Галимов и др., 2005–2010). По мере накопления новых данных представления о происхождении Луны и её возрасте всё время обновляются. Согласно современным данным, Луна образовалась 4,425 ± 0,025 млрд лет назад.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Углеродно-азотный циклУглеро́дно-азо́тный цикл, последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий с участием стабильных изотопов углерода , азота , кислорода и фтора в качестве катализаторов. Совокупность реакций углеродно-азотного цикла состоит из 4 переплетающихся элементарных циклов, итогом каждого из которых является образование из 4 протонов ядра атома 4He (α-частицы) с испусканием 2 нейтрино. При этом выделяется энергия 26,73 МэВ, из которой в среднем 1,7 МэВ уносят нейтрино. Углеродно-азотный цикл – основной источник энергии звёзд с массой больше 1,2 массы Солнца на начальных стадиях их существования. Температура ядер таких звёзд превышает 18 млн К, что обеспечивает преобладание углеродно-азотного цикла над водородным циклом.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Водородный циклВодоро́дный цикл, последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий без участия катализаторов. Начинается столкновением двух протонов 1H с образованием ядра дейтерия 2H. Далее дейтерий реагирует с ещё одним протоном, образуя изотоп гелия 3He. Затем два ядра 3He при столкновении образуют 4He с отщеплением двух протонов (либо участвуют в более длинной цепочке реакций с участием ядра 7Be). Итог каждой ветви водородного цикла – образование ядра 4He из четырёх протонов с испусканием двух нейтрино, а также фотонов. При этом выделяется энергия 26,73 МэВ, из которой в среднем около 0,6 МэВ уносят нейтрино. Водородный цикл – основной источник энергии звёзд с массой меньше 1,2 массы Солнца на начальных стадиях их существования.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Ядерные реакции в звёздахЯ́дерные реа́кции в звёздах, происходят в недрах звёзд и являются основным источником их энергии. Посредством ядерных реакций в недрах звёзд постепенно высвобождаются огромные запасы ядерной энергии, что обеспечивает длительное существование звёзд в виде стационарных гидростатически равновесных тел. Ядерные реакции играют определяющую роль и на нестационарных стадиях эволюции звёзд, в том числе при вспышках новых и сверхновых звёзд. На всех этих стадиях звёздной эволюции посредством ядерных реакций синтезируется большинство встречающихся в природе тяжёлых химических элементов. Наибольший интерес для астрофизики представляют термоядерные реакции синтеза. Важнейшие из них – реакции водородного цикла и углеродно-азотного цикла, обеспечивающие длительное «горение» водорода в недрах звёзд главной последовательности. Особое место занимают ядерные реакции, вызываемые слабым взаимодействием электронов и позитронов с атомными ядрами; в них участвуют также нейтрино. При взаимодействии высокоэнергичных частиц (ускоренных атомных ядер) с межзвёздной средой и веществом разреженных звёздных атмосфер и околозвёздных оболочек возможны реакции скалывания, сопровождающиеся отщеплением от ядер лёгких фрагментов (протонов, нейтронов, α-частиц и др.).Элементы строения звёзд Атмосферы звёздАтмосфе́ры звёзд, внешние слои звёзд, определяющие их наблюдаемое излучение. В атмосферах звёзд происходит поглощение, излучение и рассеяние энергии, образованной в звёздных недрах в результате термоядерных реакций. Протяжённость атмосферы обычно составляет порядка тысячной доли радиуса звезды, но имеются гигантские звёзды, у которых она сопоставима с радиусом звезды. В атмосферах звёзд выделяют несколько зон, расположенных на разной глубине и имеющих разную плотность и температуру: фотосферу, хромосферу и корону. Их температуры лежат в широком диапазоне – от нескольких тысяч до миллионов кельвинов. Перенос энергии в атмосферах звёзд происходит в основном посредством переноса излучения, а у холодных звёзд – ещё и конвекцией. Наиболее распространёнными химическими элементами являются водород и гелий. Содержание других элементов составляет всего тысячные доли (по числу атомов) от содержания водорода. В атмосферах звёзд наблюдаются различные нестационарные процессы и явления (пятна, вспышки и др.), аналогичные проявлениям солнечной активности.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Вращение галактикВраще́ние гала́ктик, неотъемлемое свойство галактик любых морфологических типов. Поскольку галактики – это не сплошные тела, различные составляющие галактик могут иметь разные скорости вращения даже на одном и том же расстоянии от центра. У спиральных галактик звёзды и газ, образующие диск, движутся вокруг центра галактики по орбитам, близким к круговым, с характерным периодом от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов лет. Встречаются более сложные случаи, когда отдельные компоненты галактик имеют разные направления осей вращения. Балджи спиральных галактик и звёздные гало вращаются значительно медленнее дисков. Эллиптические галактики, не обладающие заметными звёздными дисками, вращаются особенно медленно, со скоростью, обычно не превышающей нескольких десятков км/с, при этом средние скорости разнонаправленного движения звёзд в них могут быть во много раз больше.Галактические объекты Аномальные рентгеновские пульсарыАнома́льные рентге́новские пульса́ры, космические источники импульсного рентгеновского излучения с регулярным интервалом между импульсами длительностью от 2 до 12 с, не входящие в двойные звёздные системы. Поскольку данные объекты, в отличие от обычных рентгеновских пульсаров, не входят в двойные системы, источником их энергии не может служить аккреция вещества от компаньона на нейтронную звезду. Наиболее популярной среди исследователей моделью для объяснения свойств этих объектов является модель магнитара, предполагающая, что источником энергии их излучения служит сильное магнитное поле на поверхности нейтронной звезды. В других моделях излучение связывается с дрейфовыми волнами на периферии магнитосферы нейтронной звезды, с белыми карликами, кварковыми звёздами и др.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Эволюция галактикЭволю́ция гала́ктик, изменение со временем массы, формы, размера, состава галактик, содержания различных химических элементов в их звёздах и межзвёздном газе начиная с самых ранних этапов их существования. На ранних стадиях своей эволюции галактики, вероятно, представляли собой диски, более чем наполовину состоявшие из газа; в них активно шло звездообразование. Некоторые галактики испытывают слияния с другими галактиками и из быстро вращающихся дисков превращаются в медленно вращающиеся сфероиды, становясь эллиптическими галактиками. Бо́льшая часть галактик остаётся в форме дисков (спиральные галактики), но продолжает осаждать на себя газ из межгалактического пространства. В последние 8 млрд лет внутри старых толстых дисков формируются более тонкие и молодые звёздно-газовые диски. Тонкие диски изначально были гравитационно неустойчивы, поэтому их динамическая эволюция может включать в себя формирование таких деталей структуры, как спирали, бары и псевдобалджи. Химическая эволюция галактик заключается в монотонном росте содержания химических элементов тяжелее гелия в звёздах и межзвёздном газе дисков галактик. Источником новых химических элементов являются термоядерные реакции в недрах массивных звёзд, вспышки сверхновых звёзд, захват нейтронов тяжёлыми атомными ядрами. Особую роль в эволюции галактик играет рост сверхмассивных чёрных дыр в их центрах. Есть основания полагать, что в процессе эволюции галактики сначала формируется сверхмассивная чёрная дыра, а уже потом вокруг неё «нарастает» диск.Характеристики астрономических объектов Эффективность звездообразованияЭффекти́вность звездообразова́ния, величина, равная отношению темпа звездообразования в галактике (или в какой-либо её локальной области) к массе содержащегося в ней межзвёздного газа. Эффективность звездообразования характеризует то, насколько условия в рассматриваемой системе благоприятны для рождения звёзд. 12345
