Происхождение звезд и химических элементов

1. Что такое звезда?

Звезда- это гравитационно связанное космическое тело, в котором в значительных масштабах происходят (происходили или будут происходить) термоядерные реакции превращения водорода в гелий.
Такое определение является более общим, чем распространенное "звезда- раскаленный газовый шар ". В нашем определении нет ни одной из этих характеристик. Ведь звезда может быть и холодной (на поздней стадии своей эволюции, когда прекращаются термоядерные реакции); вещество звезды- не обязательно газ, скорее это плазма, а поверхность нейтронной звезды, возможно, находится в твердом кристаллическом состоянии; форма быстро вращающихся звезд или звезд, входящих в состав тесных двойных систем, сильно отличается от шарообразной. Наконец, в нашем определении отмечено важнейшее свойство звезд- они служат космическими термоядерными электростанциями.
"Важность " звезд для энергетики и "экономики " Космоса, для возникновения и поддержания жизни вытекает из следующих моментов.
1. Звезды - источники энергии, выделяющейся в основном в виде электромагнитного излучения. Энергия излучения Солнца- источник жизни на Земле.
2. Звезда - основная структурная единица Космоса (см.4.1). Значительная (если не б'ольшая) часть вещества во Вселенной сосредоточена в звездах.
3. Звезды - центры по переработке вещества на ядерном уровне, именно в них осуществляется термоядерный синтез (рождение) химических элементов.
Если мы, изучая Космос, хотим узнать 1) откуда берется энергия и излучение, 2) в каком состоянии находится вещество во Вселенной, и 3) что с ним происходит,- мы должны обратить наши взоры к звёздам.

2. Происхождение и эволюция звезд

Звезды возникали в ходе эволюции галактик. Большинство астрономов считают, что это происходило в результате сгущения (конденсации) облаков диффузной материи, которые постепенно формировались внутри галактик. Одна из исходных предпосылок такой гипотезы состоит в том, что, как показывают наблюдения, «молодые» звезды всегда тесно...

Темой данного реферата выбрано происхождение звезд и химических элементов. Для начала рассмотрим два главных понятия, используемых в данной работе и входящих в название: звезды и химические элементы.
Звезда - это гравитационно связанное космическое тело, в котором в значительных масштабах происходят (происходили или будут происходить) термоядерные реакции превращения водорода в гелий.
Химический элемент — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Каждый химический элемент представляет собой совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра (числом протонов, одинаковым с порядковым, или атомным, номером в таблице Дмитрия Менделеева,).
Проблема происхождения атомов возникла при установлении природы источника энергии Солнца и звезд и при разработке теории Большого Взрыва Вселенной. Проблема источника энергии на Солнце была решена в конце 30-х годов XX века Х. Бете и К. Вейцзекером. На основе расчетов они пришли к выводу, что механизм генерации энергии на Солнце и в других звездах связан с образованием ядер гелия из четырех протонов: р-р-цикл и CNO-цикл (Кочаров Г.Е. // СОЖ. 1996. No 10. С. 99-105). Однако расчеты показали, что в недрах звезд за время существования Вселенной может образоваться относительно мало гелия ( 2%) по сравнению с наблюдаемой его распространенностью ( 25%).
Спустя примерно десятилетие после публикации работ Х. Бете и К. Вейцзекера, Г.А. Гамовым была разработана теория Большого Взрыва Вселенной (Васильев А.Н. // СОЖ. 1996. No 2. С. 82-88). Согласно этой теории, Вселенная прошла эру нуклеосинтеза в самый начальный момент, когда образовались протоны и нейтроны и вслед за ними изотопы водорода, гелия и лития. Предпринятая Г. Гамовым попытка развить космологическую идею образования всех атомов на раннем этапе расширения Вселенной ( -теория) путем последовательного присоединения нейтронов и последующими -распадами не увенчалась успехом вследствие возникшей проблемы "провала масс" - отсутствия в природе ядер с массовыми числами 5 и 8: как было...

Не каждой протозвезде суждено стать звездой. Если масса протозвезды меньше 0,08 массы Солнца, то температура в её центре никогда не поднимется до уровня, необходимого для протекания термоядерных реакций. Такая судьба постигла пятую планету нашей Солнечной системы- Юпитер. Он так и не стал звездой, поскольку его масса равна приблизительно 0,01 массы Солнца.
Образование химических элементов, за исключением водорода и большей части гелия, из которых сформировалась Солнечная система, произошло в звездах предшествующего Солнцу поколения. Есть основания полагать на основе наблюдения продуктов распада исчезнувших короткоживущих изотопов в метеоритах, что Солнечная система образовалась из газопылевого облака - остатка сверхновых ОВ - ассоциации - группировки горячих массивных звезд спектральных классов О и В и имеющих сравнительно короткое время жизни. Эти звезды прошли все этапы звездного нуклеосинтеза и взорвались.
Итак, за последние десятилетия получено достаточно много результатов в выяснении удивительной картины астрофизического нуклеосинтеза. Хотя многие фрагменты этой картины еще не закончены, некоторые, может, даже окажутся неверными, но в основных чертах она столь убедительна, что, несомненно, и впоследствии будет оставаться богатейшим запасом знаний о Вселенной.
Образование ядер химических элементов от углерода до группы железа происходит в результате гелиевого, углеродного, кислородного, неонового и кремниевого горения в недрах звезд.