40. Қос жұлдыздар

Аспанда екі немесе бірнеше біріне-бірі жақын орналасқан жұлдыздар

жиі кездеседі олардың кейбіреулері шын мәнінде бір-бірінен ӛте алыста

орналасады және олардың физикалық сипаттамалары да түрліше болады.

Олар тек аспан сферасындағы жақын нүктелерге проекцияланады, сол

себепті оларды оптикалық қос жұлдыздар деп атайды. Бұлардан ӛзгеше,

физикалық қос жұлдыздар деп атайтын жүйелер бар, олар ортақ

динамикалық жүйе құрып тартылыс күйі нәтижесінде ортақ масса центр

бойында арналады. Кейде үш немесе оданда кӛп жұлдыздардың бірігуіде

бақыланады. Егер қос жұлдыздардың компонеттердің ӛзара алыс орналасады,

яғни олар бӛлектеніп кӛрінсе онда ондай жұлдыздарды визуалды

жұлдыздар деп атайды. Кейбір тығыз орналасқан жұлдыздардың

компонентері жекелей кӛрінбейді, олар тек фото түрде ғана ажыратылады

(тұтылған айнымалы жұлдыздар) және түрде ажыратылады (спектірлі қос

жұлдыздар). Қос жұлдыздар табиғатта жиі кездеседі сондықтан ол зерттеу

жұлдыздардың ӛзінің ғана емес жалпы жұлдыздар пайда болуы мен

эволюциясының космогониялық проблемаларын шешуде де маңызды.

Зерттеліп отырған жүйе оптикалық қос жұлдыз емес нағыз физикалық

екендігіне кӛз жеткізу үшін ұзақ уақыт бақылаулар жүргізу керек.

Жұлдыздардың физикалық жүйе екендігі олардың ӛздерінің қозғалысынан

анғаруға болады. Қазіргі кезде онмыңдаған тығыз визуалды қос

жұлдыздардың бар екендігі белгілі.

Қос жұлдыздар компаненттерінің қозғалысы Кеплер заңына сәйкес

жүреді,яғни екі компанентте кеңістікте ортақ масса центіріне қатысты

эллипстік орбиталар сызады.Егер бас жұлдыз қозғалмайды десек онда серік –

жұлдыздың эксцентри/ситеті де кеплер заңына сәйкес алынады.Серігетін бас

жұлдызды айнала саолыстырмалы қозғалысы орбитасының үлкен жарты осі

екі жұлдыздың масса центіріне қатысты қозғалысы орбиталарының үлкен

жұлдыздар остерінің энергиясына тең.Екінші жағынан,бұл екі эллипстің

осьтерінің шамасы жұлдыздар массасына кері .егер

бақылаудан салыстырмалы қозғалыс орбитасы белгілі болса онда белгілі

ӛрнектірді пайдаланып қос жұлдыздар компаненттердің массаларының

энергиясын анықтауға болады.Егер олардың орбиталарын жарты осьтерінің

қатынасы белгілі болса,онда массалар қатынасында табуға болады,яғни әр

бар жұлдыздың массасын жеке – жеке анықтауға болады.Қос жұлдызды

зерттеудің маңыздылығының бірі осы,,яғни негізгі шамалардың бірі –

жұлдыз массасын анықтау,ал масса арқылы жұлдыздың ішкі құрылысын

және оның атмосферасын зерттеуге болады.

41. Әлемнің химиялық құрамының эволюциясы

Шартәрізді шоғырлардағы ең кәрі жұлдыздардың химиялық құрамы біздің әлемге 13—15 млрд жыл болғанын көрсетті.

Аспан денелері мен олардың жүйелерінің (мәселен галактикалар) эволюциялық өзгерісіне тұрақсыз құбылыстар және жарылыс процестері (жұлдыздың тұтануы, асқын жаңа жұлдыздардың жарылуы т.б.) негізгі себепші болған.

Бұдан 15 млрд жылдай бұрын алапат жарылыс біздің әлемді жасады. Кеңістікті, уақытты, барлық материяны және бізді қоршаған энергияны тудырған "Үлкен жарылыс" деп аталған табиғат өзгерісінен кейін барлық әлем пайда бо лды деп айту ақылға қонымсыз сияқты.

Әлем ерекше тез кеңею сатысын басынан өткізді. Кеңістік орасан зор мөлшерде энергия бөліп шығара отырып өзінен өзі кеңейе берді. Осы сәтте Әлем пайда болды. Ол кеңейген сәтте салқындай бастады. Алғашында Әлем белгісіз көлем мен концентрациядағы элементтерден тұрды. Осы күйде заттар өте жоғары температураға дейін қызған және кеңеюдің бірінші секундында сәуле шығарумен жылулық тепе-тендікте болды. Үлкен жарылыс кезінде жанып тұрған отты шар жан-жаққа лақтырылып, барлық бағытта шашырап кеткен. Отты энергияның жарылысы болып ол кейін салқындай келе материяға айналды. Әлем 300 мың жыл бойы өзара әрекеттесетін және барлық Әлемді біркелкі толтыратын электрондардан, протондардан, нейтрондардан және сәуле шығарудан тұрды. Әрі қарай Әлемнің кеңею процесінде заттардың тығыздығы және сәуле шығаруы, температуралары төмендеді. Температура 4000 К жеткенде соуле шығару заттармен әрекеттесуін тоқтатты. Сөйтіп, олардың әрқайсысының эволюциясы өз бетінше жүрді. Әлемнің кеңеюінің басталғанына шамамен миллион жыл өткеннен соң тұрақты атомдардың қалыптасу уақыты келді.

Жарылыстан кейінгі көптеген миллион жылдар бойы сол жарылыстың энергиясынан пайда болған жарықтан әлем жарқырап тұрды. Әлемнің пайда болуының жарылыстың сипатын дәлелдейтін деректерді ғалымдар осы уақытта да тауып жатыр. Олар:

• ғарышта Әлемнің пайда болу кезінен кездесетін қалдықты сәуле шығару аясы;

• кеңіген Әлемнің қозғалысын көрсететін галактика спектріндегі қызыл ығысу;

• ғарыш кеңістігінде гелий мөлшерінің көп болуы (Үлкен жарылыс теориясы болжап айтқандай, сутегінің 12 атомына гелийдің бір атомы сәйкес келеді. Гелийдің мұндай мөлшерін жұлдыздардың сутегін "қайта жасау" нәтижесінде өндіру мүмкін емес. Әлемнің кеңеюі басталғаннан кейінгі оныншы секундта гелий синтезделе алды, ол кезде заттың температурасы жүздеген миллион градус болған).

Үлкен жарылыстан кейін Әлем кеңейіп, салқындай бастады. Элементар бөлшектер протондар мен нейтрондарға бірігіл, ал олар өз кезегінде электрондарды қармап алып атомдар пайда болды. Атомдар әрі қарай бірігіп химиялық элементтердің кірпіштеріне айналды. Жүздеген миллион жыл бойы гравитация күштері материяны орасан зор қоймалжыңға жинап, ғарыштыңархитектурасын даярлады.

Жүздеген миллион жылдар өткеннен кейін сутегінің зор бұлттары қазір бақылап отырған галактикаға жинақталды.

Ал осы галактиканың ішіндегі аз гравитациялық өрістер сутегілерді ыстық жұлдыздарға жинады. Олардың температуралары жұлдыздың қойнауында сутегіні әлде қайда ауыр элементке айналдыратын термоядролық реакциялардың басталуына жеткілікті болды.

Шамамен 10 млрд жыл өткеннен кейін біздің галактика пайда болды. Мұнда жұлдыздар пайда болып және сөніп жатты. Жұлдыздар өздерінің ядролық отының жағып біткенше жарқырап түрды. Алып жұлдыздар өздерінің өмір сүруінің соңғы сатысында жарылады. Осы жарылатын жұлдыздар немесе аса жаңа жұлдыздар өмірдің көзі болып табылатын элементтерді, атап айтқанда, біз дем алатын оттегіні, бұлтттық етке қажетті көміртегіні, қанның құрамындағы темірді ғарыш кеңістігіне жіберді. Жарылыстан кейін газ бен тозаңнан тұратын бұлт пайда болғанда бұл элементтер гравитациялық күштің әрекетінен жиналды да, жаңа жұлдыз, яғни Күн пайда болды. Олардың жанында планеталар түзіле бастады. Бұл шамамен 4,5 млрд жыл бұрыңғы оқиға.

Жұлдыздар пайда болып жарылып жатты, жұлдыздар шоғырланып галактика құрды, жұлдыздар планеталардың түзілуіне ьқпал етті. Сондай планеталардың бірінде тіршілік иелері эволюцияны бастарынан өткізді, енді олардың ішіндегі санасы ең жоғары тұрғындары өмірдің қалай пайда болғанын түсінуге ұмтылуда.

Біздің галактика мен басқалары бірігіп көлденең өлшемі жүздеген миллион жарық жылын құрайтын галактикалардың шоғыры мен галактикалардың аса үлкен шоғырларына жинақталды. Олар барлық Метагалактика кеңістігі арқылы тізбектеліп байланысқан тәрізді. Оның көлемін кәуекті губкамен, ал проекциясын балық аулайтын тормен салыстыруға болады. Біртекті және изотропты болып табылатын үлкен масштабта пайда болған Метагалактиканың құрылымы осындай. Бұл А. Фридман теориясының дұрыс екеніне тағы бір дәлел. Қазіргі көзқарас бойынша Метагалактиканың өз алдына даму процесі шексіз, ал дүниенід ғылыми көрінісі осы негізде құрылады. Ғалымдар дүниенің қазіргі күйі жөніндегі мәліметтерге, физиканыңіргелі заңдары мен Жерде және Әлемде ашылған жаңалықтарға сүйеніп, өткен уақыттағы құбылыстарды ойша қайта құрып, Метагалактиканың болашағын анықтауға тырысады. Ғарыш материясы эволюциясының өзіндік ерекшеліктері бар. Мысалы, химиялық элементтердің пайда болу процестері жұлдыздар эволюциясының "өрлеу" дәуірінде (қарапайымнан күрделіге көшу) және "өшу" дәуірі тармақтарында да іске асатыны белгілі. Аспан денелерінің даму бағытын дәл анықтау әзірге қиын. Жұлдыздардың сирек газдардан пайда болатыны жөніндегі түсінікпен қатар академик В. Амбарцумянның жұлдыздар өте тығыз заттардан пайда болған деген теориясы да бар екені белгілі. Ұзақ жүретін эволюциялық процестермен қатар ғарыш денелерінің тез сапалы өзгерістерге ұшырайтыны да белгілі болып отыр.