Номер 2, страница 208, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 12. Строение и эволюция вселенной. Параграф 113. Рождение и эволюция Вселенной. Повторим изученное - номер 2, страница 208.

Условие.

• Как образуются звёзды?

Решение.

Как образуются звёзды?

Процесс образования звёзд — это длительный и сложный астрофизический процесс, который можно разделить на несколько ключевых этапов.

1. Гравитационный коллапс молекулярного облака. Звёзды зарождаются внутри гигантских, холодных и плотных облаков межзвёздного газа и пыли, называемых молекулярными облаками или "звёздными колыбелями". Эти облака в основном состоят из молекулярного водорода. Изначально облако находится в равновесии, но внешнее воздействие — например, ударная волна от взрыва сверхновой, столкновение с другим облаком или гравитационное возмущение — может нарушить это равновесие. В результате в облаке образуются более плотные сгустки вещества. Если масса такого сгустка превышает критическое значение (массу Джинса), его собственная гравитация становится сильнее внутреннего газового давления, и он начинает неудержимо сжиматься под действием силы тяжести. Этот процесс называется гравитационным коллапсом.

2. Формирование протозвезды. По мере сжатия газопылевой сгусток разогревается за счёт преобразования гравитационной потенциальной энергии в тепловую. В его центре формируется горячее и плотное ядро, которое называется протозвездой. На этом этапе протозвезда ещё не является полноценной звездой, так как температура и давление в её ядре недостаточны для запуска термоядерных реакций. Она светит за счёт продолжающегося сжатия и окружена плотной оболочкой из оставшегося газа и пыли, которая скрывает её от прямого наблюдения в видимом свете.

3. Аккреция и протопланетный диск. Протозвезда продолжает увеличивать свою массу, притягивая к себе окружающее вещество. Этот процесс называется аккрецией. Из-за вращения облака падающее на протозвезду вещество формирует вокруг неё вращающийся диск — аккреционный, или протопланетный, диск. Именно в таких дисках в будущем могут сформироваться планеты. Часто на этой стадии из полярных областей протозвезды выбрасываются мощные струи вещества, называемые джетами, которые помогают "сдуть" часть окружающей газопылевой оболочки.

4. Зажигание термоядерных реакций. Аккреция вещества на протозвезду приводит к постоянному росту температуры и давления в её ядре. Когда температура в центре достигает примерно 10–15 миллионов Кельвинов, начинаются термоядерные реакции. В ходе этих реакций ядра водорода (протоны) сливаются, образуя ядра гелия, с выделением колоссального количества энергии. Для звёзд, подобных Солнцу, это в основном протон-протонный цикл: $4^1H \rightarrow ^4He + 2e^+ + 2\nu_e + \gamma$.

5. Выход на главную последовательность. Выделяющаяся в ходе термоядерных реакций энергия создаёт мощное давление изнутри, которое направлено наружу. Это лучистое давление уравновешивает силу гравитационного сжатия, направленную внутрь. Звезда приходит в состояние гидростатического равновесия, её сжатие прекращается, и она становится стабильной звездой главной последовательности. В этом состоянии звезда проведёт большую часть своей жизни (около 90%), сжигая водород в своём ядре. Наша звезда, Солнце, в настоящее время находится именно на этой стадии.

Ответ: Звёзды образуются из гигантских облаков межзвёздного газа и пыли. Под действием гравитации эти облака сжимаются, формируя в центре горячее и плотное ядро — протозвезду. Протозвезда растёт, поглощая окружающее вещество, и продолжает сжиматься и нагреваться, пока в её ядре не достигаются условия для начала термоядерных реакций синтеза гелия из водорода. Возникшее в результате этого внутреннее давление уравновешивает гравитацию, и звезда становится стабильным светящимся объектом — звездой главной последовательности.