Современные представления о происхождении и эволюции Солнца, звезд, галактик.
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

Слайд 1

Современные представления о происхождении и эволюции Солнца, звезд и галактик.

Слайд 2

Звезды Звезды различаются по массе, размерам, температуре, светимости. Наружные слои звезд состоят в основном из водорода, а также из гелия, кислорода и других элементов (С, Р, N , Ar , F , Mg и т.д) Звезды субкарлики состоят из более тяжелых элементов: кобальт, скандий, титан, марганец, никель и т.д.

Слайд 4

Источником энергии звезд являются термоядерные реакции синтеза. На первом этапе жизни звезды в ее недрах происходит превращение водорода в гелий 4 1 Н → 4 Не Затем гелий превращается в углерод и кислород 3 4 Не→ 12 С 4 4 Не→ 16 О

Слайд 5

На следующем этапе топливом являются углерод и кислород, в альфа процессах образуются элементы неона до железа. Дальнейшие реакции захвата заряженных частиц являются эндотермическими, поэтому нуклеосинтез останавливается. Из-за остановки термоядерных реакций нарушается равновесие железного ядра, начинается гравитационное сжатие, часть энергии которого расходуется на распад ядра железа на α-частицы и нейтроны. Этот процесс называется гравитационным коллапсом и протекает около 1 с. В результате резкого повышения температуры в оболочке звезды происходят термоядерные реакции горения водорода, гелия, углерода и кислорода. Выделяется огромное количество энергии, что приводит к взрыву и разлету вещества звезды. Это явление называется сверхновой.

Слайд 6

При взрыве сверхновой выделяется энергия, которая придает частицам большое ускорение, потоки нейтронов бомбардируют ядра элементов, которые образовались ранее. В процессе нейтронных захватов с последующим β-излучением происходит синтез ядер элементов тяжелее железа. До этой стадии доходят только наиболее массивные звезды.

Слайд 7

Во время коллапса идет образование нейтронов из протонов и электронов по схеме: +1 1 р + -1 0 е → 1 0 n + v Образуется нейтронная звезда. Ядро сверхновой может превратиться в пульсар – ядро, которое вращается с периодом в доли секунды и излучает электромагнитное излучение. Ее магнитное поле достигает колоссальных размеров. Также возможно, что большая часть оболочки преодолевает силу взрыва и падает на ядро. Получая дополнительную массу, нейтронная звезда начинает сжиматься до образования «черной дыры».

Слайд 9

Возникновение галактик Согласно современным представлениям наша галактика возникла 14 млрд. лет назад из огромного газового облака, которое состояло из водорода и гелия. В течение 3 млрд. лет облако непрерывно сжималось В результате этого коллапса облако распалось на части, началось звездообразование, о котором уже говорилось выше. Оставшийся газ сжался в тонкий слой, возник звездный диск – основная арена современного звездообразования Когда сжатие прекратилось возникли условия для образования спиральной структуры , возникают звезды 3 поколения. Среди них и наше Солнце Дальнейшую историю ученые представляют так: Запасы межзвездного вещества истощатся, рождение звезд станет менее интенсивным, все запасы в итоге будут исчерпаны, спиральная галактика превратиться в линзообразную, состоящую из красных звезд и белых карликов – сверхплотных звезд малых размеров, представляющих последнюю стадию эволюции звезд.