Классификация и эволюция звёзд

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский Государственный

Инженерно Экономический Университет

Кафедра современного естествознания и природоведения

Курсовая работа

Классификация и эволюция звёзд

Выполнила:

Студентка

Группа № зачёт. книжки

Подпись:

Преподаватель:

Должность:

Оценка: Дата:

Подпись:

Санкт-Петербург

2007

Оглавление

Аннотация

Введение

1. Историческая справка

2. Классификация звёзд

2.1 Масса звёзд

2.1 Средние плотности звезд

2.3 Светимость

2.4 Температура

2.5 Эффективная температура

2.6 Радиус

2.7 Расстояния до звёзд

2.8 Спектр

2.9 Вращение звёзд

2.10 Химический состав

2.11 Магнетизм

3. Зависимости между звёздными параметрами

4. Эволюция звёзд

4.1 Глобулы

4.2 Протозвезда

4.3 Белые карлики

4.4 Сверхновые

4.5 Нейтронные

4.6 Чёрные дыры

Заключение

Приложение

Список литературы

Аннотация

Данная курсовая работа освещает проблему классификации и эволюции звёзд.

Работа состоит из трёх частей.

В предисловии – краткий экскурс в историю. Перечислены наиболее важные события в области астрономии, произошедшие в промежуток времени с древнейших времён и до наших дней.

Первая часть – классификация звёзд, включает в себя одиннадцать подпунктов. В данном разделе перечислены основные характеристики звёзд, такие как масса, светимость, размер, химический состав и др., на основе которых производится их классификация. Каждому параметру дано краткое пояснение.

Вторая часть – зависимость между звёздными параметрами. В данном разделе подробно разобрана диаграмма Герцшпрунга-Ресселла, показывающая взаимосвязь между такими звёздными параметрами, как светимость и спектральный класс.

Третья часть – эволюция звёзд, включает в себя шесть подпунктов. В данном разделе перечислены основные стадии развития звезды, с их подробным описанием.

В заключении подведены итоги работы.

Введение

Тему для своей курсовой работы по дисциплине КСЕ классификация и эволюция звёзд я выбрала по нескольким причинам:

1. Я считаю, что выбранная мною тема актуальна в наши дни. С каждым годом инвестиции в область астрономии и астронавтики всех мировых стран-лидеров растут. Не смотря на это, многие важные вопросы астронавтики до сих пор не решены. Среди них особенно выделяются такие, как:

· какова природа планет у других звезд;

· как образовались планеты Солнечной системы, их спутники и кольца;

· как рождались галактики разных типов;

· какие новые знания о Вселенной несут нейтринные потоки и гравитационные волны;

· можно ли понять загадку рождения Вселенной и предугадать ее дальнейшую судьбу?

Поиску ответов на некоторые из этих вопросов я посвятила свою курсовую работу.

2. По выбранным мною вопросам можно найти немало информации, в том числе и «свежей», так как работа над их разгадкой идёт уже долгие годы. Это значительно упростит подборку материала, и позволит рассмотреть данную тему с современной точки зрения.

3. Нельзя исключать и фактор личной заинтересованности в изучении проблемы.

Перед началом работы над курсовой передо мной стояла следующая цель: изучить как можно больше информации по выбранной теме, постараться всесторонне рассмотреть основные её вопросы, отобразить результаты исследований в курсовой и сделать вывод о проделанной работе.

Во время работы над курсовой я выявила следующие задачи:

1. подобрать материал по выбранной теме (при этом необходимо учитывать, что работа над решением вопросов классификации и эволюции звёзд ведётся и сейчас, потому материал должен быть максимально современным)

2. изучить литературу, составить план курсовой и в соответствии с ним разделить имеющийся материал по тематике

3. написать курсовую в соответствии с составленным планом

4. проанализировать выполненное исследование.

1. Историческая справка

«Звёзды, самосветящиеся небесные тела, состоящие из раскалённых газов, по своей природе сходные с Солнцем. Число звёзд, видимых невооружённым глазом на обоих полушариях небесной сферы, составляет около 5 тыс.

Изучение звёзд было вызвано потребностями материальной жизни общества (необходимость ориентировки при путешествиях, создание календаря, определение точного времени). Уже в глубокой древности звёздное небо было разделено на созвездия. Долгое время звёзды считались неподвижными точками, по отношению к которым наблюдались движения планет и комет. Со времён Аристотеля (IV в. до н. э.) в течение многих столетий господствовали взгляды, согласно которым звёздное небо считалось вечной и неизменной хрустальной сферой, за пределами которой находилось жилище богов. В конце 16 в. итальянский астроном Джордано Бруно учил, что звёзды - это далёкие тела, подобные нашему Солнцу. В 1596 немецким астрономом И. Фабрициусом была открыта первая переменная звезда, а в 1650 италийским учёным Дж. Риччоли - первая двойная звезда. В 1718 английский астроном Э. Галлей обнаружил собственные движения трёх звёзд. В середине и во 2-й половине 18 в. русский учёный М. В. Ломоносов, немецкий учёный И. Кант, английские астрономы Т. Райт и В. Гершель и другие высказывали правильные идеи о той звёздной системе, в которую входит Солнце. В 1835-39 русский астроном В. Я. Струве, немецкий астроном Ф. Бессель и английский астроном Т. Гендерсон впервые определили расстояния до трёх близких звёзд. В 60-х гг. 19 в. для изучения звёзд применили спектроскоп, а в 80-х гг. стали пользоваться и фотографией. Русский астроном А. А. Белопольский в 1900 экспериментально доказал для световых явлений справедливость принципа Доплера, на основании которого по смещению линий в спектре небесных светил можно определить их скорость движения вдоль луча зрения. В начале 20 в., особенно после 1920, произошёл переворот в научных представлениях о звёздах. Их начали рассматривать как физические тела; стали изучаться структура звезды, условия равновесия их вещества, источники энергии. Этот переворот был связан с успехами атомной физики, которые привели к количественной теории звёздных спектров, и с достижениями ядерной физики, давшими возможность провести аналогичные расчёты источников энергии и внутреннего строения звезды.

В середине 20 в. исследования звёзд приобрели большую глубину в связи с расширением наблюдательных возможностей и применением электронных вычислительных машин. Большие успехи были достигнуты в изучении процессов переноса энергии в фотосферных звёздах (советские учёные Э.Р.Мустель, В. В. Соболев) и в исследованиях структуры и динамики звёздных систем (голландский учёный Я. Оорт, советские учёные П. П. Паренаго,). Запуск первого искусственного спутника Земли в 1957 году открыл новую эпоху в жизни человечества – космическую эру» [4].

2. Классификация звёзд

В результате огромной работы, проделанной астрономами ряда стран в течение последних десятилетий, мы многое узнали о различных характеристиках звезд, природе их излучения и эволюции. Как это ни покажется парадоксальным, сейчас мы гораздо лучше представляем образование и эволюцию многих типов звезд, чем собственной планетной системы. В какой-то степени это понятно: астрономы наблюдают огромное множество звезд, находящихся на различных стадиях эволюции, в то время как непосредственно наблюдать другие планетные системы мы пока не можем.

Выше были упомянуты «характеристики» звезд. Основные характеристики звезды - масса, радиус (не считая внешних прозрачных слоев), светимость (полное количество излучаемой энергии); эти величины часто выражаются в долях массы, радиуса и светимости Солнца. Кроме основных параметров, употребляются их производные: эффективная температура; спектральный класс, характеризующий степень ионизации и возбуждения атомов в атмосфере звезды; абсолютная звёздная величина (т. е. звёздная величина, которую имела бы звезда на стандартном расстоянии 10 парсек). Рассмотрим некоторые из них более подробно.