Образование звезд

Звёзды формируются в холодных молекулярных облаках, где газ и пыль сжимаются под действием гравитации. Исследователи изучают звезды, наблюдая лишь их внешние проявления: размеры и светимость. Остальные параметры и процессы, происходящие внутри звезд, рассчитываются косвенными методами, т.е. с помощью математики и компьютерного моделирования.

Звезда представляет собой огромных размеров шар, который состоит из раскаленного до высокой температуры газа. Как известно, любой газ имеет свойство быстро расширяться, чтобы занять определенный объем. Любой газ обладает определенным давлением. Сила давления газа направлена на расширение звезды. Но звезда не расширяется, потому что внешние ее слои противодействуют силе давления газа и силой тяжести уравновешивают последнюю.

В ядрах звезд происходят постоянные термоядерные реакции, в результате которых выделяется огромное количество энергии. Она передается от одного слоя звезды к другому в направлении от ядра к внешнему слою. Но лучи звезды покидают ее и уходят в межзвездное пространство не сразу. Им нелегко вырваться за пределы оболочек. Лучи много раз меняют направление движения внутри звезды прежде, чем выйдут в межзвездное пространство.

Энергия, рождающаяся в ядре, многократно поглощается и переизлучается веществом звезды по пути к поверхности. Поэтому излучение, которое в итоге покидает звезду, сильно отличается от первоначального излучения ядерных реакций.

По расчетам исследователей температура в ядрах звезд может колебаться от 10 до 30 миллионов градусов в зависимости от их размеров.

Исходя из знаний о химическом составе звезд, ученые предположили, что основу для появления новых звезд составляет межзвездный газ, который по массе в основном состоит из водорода и гелия, а на более тяжёлые элементы приходится лишь небольшая доля.

Газ в межзвездном пространстве распределен неравномерно. В плоскости Галактики наблюдаются скопления межзвездного газа, большое количество которого сосредоточено в спиральных рукавах Галактики. В таких газовых облаках плотность межзвездного газа значительно больше, чем на других участках межзвездного пространства, и составляет приблизительно 100 атомов на кубический сантиметр, в то время как в других участках межзвездного пространства плотность газа всего 1 атом на кубический сантиметр. При этом температура плотных молекулярных облаков очень низкая — обычно лишь около 10–20 К, то есть примерно от −263 до −253 °C. Эти условия способствуют тому, что атомы газа начинают объединяться в молекулы. В 1970 году ученым удалось увидеть в межзвездном пространстве молекулы водорода, а позже и воды, аммиака, формальдегида, этилового спирта и аминокислот глицина.

Таким образом, в межзвездном пространстве существуют холодные молекулярные облака, массы которых могут во много раз превышать массу Солнца. В более плотных участках под действием гравитации вещество начинает сжиматься, образуя протозвёзды; дальнейшее сжатие и нагрев в итоге могут привести к рождению новых звёзд.

Молекулярное облако наблюдается в южной части Млечного пути. Его масса равна массе пяти тысяч солнц. Название облака Угольный Мешок. Подобные молекулярные облака обнаружены в созвездиях Тельца, Змееносца и Ориона.