Галактикалар мен ж?лдызды ж?йелерді? эволюциясы

Галактикаларды? ??рылымы мен пайда болуы туралы зерттейтін космологиямен ?ылымымен ?атар космогония  (грекше: “гонейа” – туылу деген ма?ынаны білдіреді) – космосты? денелер мен оларды? ж?йелеріні? шы?у тегі мен дамуын зерттейді (космогонияны? планеталы?, ж?лдызды?, галактикалы? т?рлері бар). Галактикалар дегеніміз, тек шар т?різді ?ана емес, спираль, эллипс, т. б. т?різді ортасында ядролары бар ж?лдыздар мен оларды? ж?йелеріні? алып жиынты?тары болып саналады. Галактикалар миллиардтап саналады, сондай – а? оларды? ?р?айсысында миллиардта?ан ж?лдыздар бар.

      Болжамдар бойынша галактикалар е? ауыр элементарлы? б?лшектер - гиперондардан т?рады, кейін ж?лдыздар заттарды? фрагменттелуі н?тижесінде т?зілген. Б?л заттар галактикаларды? ядросында ?лі де кездеседі деген жорамалдар да бар. Ке?ейетін ?аламны? теориясы астрономияны? прогресіне себеп бол?ан, бірнеше ?иынды?тармен кездесті. ?лкен жарылыстан кейін шексіз ты?ызды?ы бар н?ктеден ?шып шы??ан зат, ?зара тартылыс ?серінен бір – бірін тежеп, оларды? жылдамды?ы т?мендеу керек. Біра? то?тау ?шін б?кіл ?аламны? массасы да жетпейді. Осы?ан байланысты ?ылымда 1939 жылы ?аламда?ы “?ара ойы?тар” туралы гипотеза пайда болды. Б?л ойы?тар к?зге к?рінбейді, біра? олар ?аламны? массасыны? 9/10 б?лігін ??райды.

      Сонымен “?ара ойы?тар” дегеніміз не? Егер кез келген затты? белгілі бір массасы сол масса?а шекті болып табылатын аз де?гейге жетсе, онда б?л зат ?зіні? тартылыс к?ші ?серінен ты?ыздала бастайды. Ты?ыздалу ?серінен заты? массасы к?бейіп, с?йкесінше затты? тартылыс к?ші де жо?арылай бастайды. Б?л тартылыс к?шін же?у ?шін затты? жылдамды?ы жары?ты? жылдамды?ынан да жо?ары болуы тиіс. Сонды?тан да “?ара ойы?” сырт?а еште?і де шы?армай, еш?андай жары?ты ша?ылыстармайды, я?ни к?зге де к?рінбейді. Сондай а? “?ара ойы?ты?” ішінде ке?істік ?з ба?ытынан ауыт?ып, уа?ыт баяулайды. Осы “?ара ойы?тар” галактикаларды? ядросын ??рап, ?те ?уатты энергия к?зі бол?ан ж?не олар ж?лдыздар?а дейінгі зат, я?ни олардан ж?лдыздар пайда бол?ан деп жорамалданады.

      1963 жылы квазарлар (квазиж?лдызды? радиос?уле к?зі) - ?аламда?ы радиос?улелерді? аса ?уатты ?айнар к?зі ашылды. Оларды? жары?ыны? к?ші галактикаларды? жары?ынан ж?здеген есе арты?, ал к?лемі олардан онда?ан есе аз. Квазарлар – жа?адан т?зілген галактикаларды? ядролары болып табылады, я?ни галактикалар ?лі т?зілу ?стінде деген болжамдар бар.

      Астрономиялы? ба?ылаулар, галактикаларды? ядроларынан ?здіксіз сутегі б?лінетіндігін к?рсетті. Барлы? химиялы? элементтерді? бастап?ысы, я?ни сутегіні? атомы, бас?а химиялы? элементтерді? ішіндегі е? ?арапайымы болып табылады – ол оны? ядросында?ы бір протоннан ж?не орбитасында айналып ж?ретін электроннан ??рал?ан. Нуклеосинтез теориясына с?йкес,  сутегіден ж?лдыздарды? ?ойнауында атомды? реакциялар н?тижесінде к?рделі атомдар т?зіледі. Ж?лдызды? массасы не??рлым к?п болса, со??рлым к?рделірек атомдар т?зіледі. Бізді? к?німіз к?дімгі ж?лдыздар секілді сутегіден тек гелий ?ана шы?арады (ол галактикаларды? ядроларын т?зеді), ал аса ірі ж?лдыздар тірі затты? негізгі элементін - к?міртегін жасап шы?арады.

      Ж?лдыздарда?ы нуклеосинтез теориясы физикалы? эволюция мен  химиялы? элементтерді? таралуын, олар ал?аш?ы ж?лдыздарды? сутегі мен гелийді? ?оспасынан т?ратын заттардан т?зілген деген жорамалмен жа?сы т?сіндіреді. Ядролы? реакцияларды ?аламны? космологиялы? ?л?аю де?гейі мен осы?ан байланысты оны? температурасыны? т?мендеуіне байланысты ?арастырып, ?азіргі кезде ба?ыланып отыр?ан ?рт?рлі химиялы? ?лементтер мен изотоптарды? ?атынасын бай?ау?а болады. Нуклеосинтез теориясына с?йкес, Жер бастап?ы заттан емес, ж?лдыздарда ж?ріп ?ткен нуклеосинтез реакцияларыны? н?тижесінде т?зілген заттан пайда бол?ан. Я?ни, барлы? элементтерді? т?гелдей (оларды? ішінде ауыр металлдарды? да – темір, ?ор?асын ж?не т.б.) ?аламны? ал?аш?ы ?л?аю кезе?імен байланыстыру тіпті ?ажет те емес.

      Бізді? галактикамызда орналас?ан ??с Жолыны? жас м?лшері жайлы астрономдарды? бір б?лігі ол ?лі жас ж?не ??с Жолында ж?лдыздарды? пайда болу ?рдістері ж?ріп жатыр деген пікірді ?станып отыр. Сондай – а? ??с жолында айналып ж?рген газ б?лттарыны? болу м?кіндігі жо??а шы?арылмайды. Коллапс процесіні? н?тижесінде б?лттардан ж?лдыздар пайда болады. Осы?ан с?йкес алуан т?рлі ж?лдызды?, б?лтты? ж?йелер де пайда болады.

      Жас ж?не ескі ж?лдыздарды? ??рамына анализ жасай отырып галактика эволюциясыны? кезе?дерін аны?тау?а болады. Ескі ж?лдыздар галактика эволюциясыны? бастап?ы кезе?іні? ??рамын к?рсетеді. Ж?лдыздарды? металды? ?асиеттеріні? ара?атынасы галактикада?ы эволюциялы? ?згерістер туралы ?ана емес, сондай – а? ?аламны? химиялы? эволюциясы жайлы да м?лімет береді.

      Жас ж?лдыздарда ескі ж?лдыздармен салыстыр?анда металды? ?асиет басым. Оны? себебі, ж?лдызды? орта ?зіне ауыр элементтерді ескі ж?лдыздарда нуклеосинтез процесіні? н?тижесінде алып отырады, я?ни олар дайын к?йінде жа?а т?зілген ж?лдыздарды? ??рамына кіреді.

      ?алам эволюциясы ж?лдыздарды? т?зілу процестеріні? ?рт?рлілігіні? д?лелі. Ж?лдыздарды? т?зілу процестеріні? интенсивтілігіні? де?гейі ?рт?рлі бол?ан кезе?дерін ба?ылау?а болады. Б?л  процесті ж?лдыздар шо?ырларыны? нысандарынан бай?ай аламыз. Мысал?а, орталы?ы шар т?різді, линза нысанды ж?лдыз шо?ыры ?зік - ?зік кезе?дерде пайда бол?ан, ал т?зілу ?рдісі ?здіксіз ж?ргенде эллипс т?різді галактикалар пайда бол?ан. Галактикада жас ж?не ескі  ж?лдыздар, оны? ?рт?рлі айма?тарында орналас?ан. Сол себепті ?оз?алу жылдамды?тары мен химиялы? ?асиеттері бір-бірінен б?лек екі т?рлі ж?йе ?алыптасады.

      Барлы? аспан денелерін энергия б?летін ж?лдыздар ж?не энергия б?лмейтін планеталар, кометалар, метеориттер мен космосты? ша? деп б?луге болады. Ж?лдыздар энергиясы оларды? ?ойнауында?ы онда?ан млн градус?а жететін температурада ж?ретін ядролы? процестер н?тижесінде т?зіледі, осы ?рдіс кезінде аса к?шті сі?етін ?асиеті бар ерекше б?лшектер - нейтринолар б?лінеді.

      Галактикаларды? ж?лдызды? ??рамы алуан т?рлі. ?азіргі заман?ы к?з?арас?а с?йкес,  ж?лдыздар дегеніміз плазма, я?ни аса ты?ыз, ысты? ж?не ?немі буда?тап т?ратын газды? жиынты?тары. Дауылдар б?л затты кейде ша?ырымды? ?ашы?ты?а шашыратып тастайды. Оларды? бір б?лігі ?айтадан т?сіп, ?ал?аны ке?істікте таралып кетеді.

      Ж?лдыздарды? пайда болу процесін К?нні? пайда болуы моделі ар?ылы т?сіндіруге болады. К?н дегеніміз сары т?сті, негізгі ?атарда?ы ж?лдыз. ?атарда?ы деуімізді? себебі, ж?лдыздарды? т?рлері ?те к?п, мысал?а: ?ызыл алыптар, а? карликтер, пульсарлар, нейтронды? ж?лдыздар, квазарлар, ?ара ойы?тар ж?не т. б. Оларды? барлы?ы да бірдей жолмен пайда бола алады.

       Галактикаларды? ?сер ету айма?тарында ?немі ж?лдызаралы? зат шо?ыраланады. Б?л ?рдісті ?азіргі заман?ы ба?ылау ??ралдарымен-а? к?руге болады. Олар протож?лдызды? б?лттар деп аталады. Б?ндай б?лттар негізінен сутегі мен аз?антай гелийді? ?оспасы ж?не де ауыр металдар б?ліктерінен ??рал?ан.

       Гравитациялы? к?штер осы б?лттарды сы?ып, глобула деп аталатын орталы? б?лігін ?алыптастырады. Глобула пайда бола сал?анда сы?ылуды? ?серінен температура к?теріле бастайды. Б?л ?рдіс темір, никель ж?не одан да ауыр элементтерді? т?йіршіктеріні? пайда болуымен ?атар ж?реді. Глобуланы? температурасы жо?ары болатын ?абаттарында кремний, метан, аммиак ж?не же?іл элементтер т?зіледі. Б?л заттар газды дискіні? орталы?ына т?сіп, н?тижесінде оны? ішінде са?ина ?алыптастырады. Са?инаны? ?зі ?оз?алу барысыныда б?лшектермен со?ты?ысып, олар бір – бірінен жабысып, содан кейін планеталар т?зетін астероидтарды ??руы м?мкін.

      Ж?лдыздарды ?зара т?сі, жары?ы, массасы мен спектрлік сипаттамасы бойынша ажыратады. Спектрі мен жылтырлы?ы ?згеріп т?ратын – ?згермелі ж?лдыздар (Тау Кита), стационарлы? емес (жас) ж?лдыздар, сондай – а? жасы 10 млн жылдан аспайтын ж?лдызды? ассоциациялар болуы м?мкін. Олардан к?п м?лшерде жылулы? емес сипатта болатын энергия б?лінетін аса жа?а ж?лдыздар ж?не т?манды? (газдарды? шо?ырлануы) т?зілуі м?мкін. Біра? ж?лдыздарды? ??рамы негізінен бірдей болады. К?п жа?дайда олар сутегі пен гелийден т?зілген.

      Сонымен ?атар ?аламда аса ірі ж?лдыздар - ?ызыл алыптар мен аса ірі алыптар бар. Сонымен бірге к?лемі ?те аз, біра? массасы к?нні? массасына жа?ын, радиустары к?нні? радиусыны? 1/50000 болатын (10-20 км) нейтронды? ж?лдыздар да болады. Оларды? нейтронды? ж?лдыз деп аталуыны? себебі олар нейтрондарды? ірі шо?ырынан ??рал?ан.

      1967 жылы пульсарлар, я?ни  – Жерге периодты? т?рде келіп жететін радио-оптикалы?, рентген ж?не гамма с?улелеріні? к?зі болып табылатын с?улелерді? ?арышты? к?зі ашылды. Радиопульсарларды? (тез айналатын нейтронды? ж?лдыздар) импульстарыны? периодтары – 0,03-4 сек, жай ж?лдыздан нейтронды? ж?лдыз?а затты? барлы?ы а?ып ?тетін  ?осарлан?ан ж?лдыздарды? рентген пульсарлары – бірнеше ж?не одан да к?п секундты ??райды.

      Аспан сырт к?зге ?ара?анда ?немі тынышты?та болатын секілді. Ал шынында аспанда ?немі катастрофалар болып, жа?а, жас ж?лдыздар т?зіліп жатады, жарылыстар кезінде ж?лдыздарды? жары?ы.