Kök yüzüniñ resminde qaranlıq bir leke içi boş yer kibi körüne bile. Aslında, anda uzaqtaki yıldızlarnı qapatqan gaz ve toz bulutı ola bile. Bu suvuq madde içinde sıcaq yıldızlar doğa. Başta yıldız ocağı yoq olsa, sıcaqlıq qaydan çıqa?
Bulutnıñ bir qısmı öz çekimi altında sıqılğanda yıldız şekillene. Maddeniñ içeri tüşüvi ve sıqıluvı merkezni qızdıra; anda massası artmağa devam etken protoyıldız peyda ola. Adetiy hidrogenniñ devamlı sintezi esas energiya menbası olmadan evel de o ışın saçıp bile. Sıqıluvnıñ başlanması, protoyıldıznıñ peyda olması ve uzun yıldız devrine keçüv ayrı vaqialardır. NASA: yıldızlarnıñ doğuvı ve ömri.
Madde endi yıldızlar arasında bar
Molekulyar bulut — yıldızlar arasındaki gaz ve toznıñ suvuq saası; anda hidrogenniñ büyük qısmı H₂ molekulaları, yani bir-birine bağlanğan eki atom alında ola. Massanıñ esas qısmını gaz teşkil ete; toz taneleri ise ışıq üzerindeki tesiri ile ayrıca belli ola. Bazı suvuq saalarnıñ arareti 10 kelvin civarında, yani taqriben −263 °C ola. Bu, şartlarnıñ bir misali; er bir bulutnı avtomatik olaraq yıldızğa çevirecek araret degil. NASA: yıldızlar doğğan muhit.
Bulut birdey degil: onda lifler, qoyulaşqan yerler ve daa sıq merkezler bar. Şunıñ içün pek büyük bulutnıñ tamamı bir noqtağa tüşüp, tek bir Küneşke çevirilgenini köz ögüne ketirmemek kerek. Onıñ içinde bir çoq ayrı cisim şekillene bile; maddeniñ müim qısmı ise gaz olaraq qala ya da dağıla.
Suvuqlıq mında yardım ete: sıqlıq ve terkibi birdey olğanda daa suvuq gaznıñ ısı basımı daa azdır. Amma «suvuq» «areketsiz» demek degil. Gaz areket ete, aylana ve magnit meydanı ile tesirleşe. Yalnız gaz ve çekimniñ barlığı onıñ taqdirini belgilemek içün yeterli degil.
Er bir qoyulaşma sıqılmaz
Maddeniñ er bir qısmı başqalarını çeke. Bir saa öz çekimi ile, onı tutıp turğan tesirlerge qıyasla, yeterince küçlü bağlanğan olsa, gravitatsion çöküv başlana bile: gaznıñ içeri tüşüvi ile tez sıqıluv. Isı basımı, gaz areketleri ve magnit quvetleri oña qarşı tura. Şartlar massağa, ölçüge, araretke ve etrafqa bağlıdır; onıñ içün tek bir umumiy «yıldız doğuv sıqlığı» yoq.
Gaznıñ tertipsiz areketleri — turbulentlik — eki rol oynay. Olar maddeni daa sıq yerlerge toplay bile, amma qoyulaşmanı dağıtıp ya da çekimge qarşı tutıp da bile. Bazı merkezler yıldız yaratmadan dağıla. Şunıñ içün tumanlıqnıñ parlaq kenarı ya da resimdeki qaranlıq dügüm anda endi çöküv olğanını öz başına isbatlamay. McKee ve Ostriker: çekim, turbulentlik ve bulutlarnıñ turğunlığı.
Sıqıluv gaznı qızdıra. Araretniñ artuvı ısı basımını arttıra ve soñraki sıqıluvnı yavaşlata bile. İlk devirlerde energiyanıñ ışınlanuv ile çıqması müimdir: molekulalar ve toz maddeniñ suvumasına yardım ete. Böylece sıqlıq artarken araret aynı derecede tez artmay bile. ESA: sıcaqlıq buluttan çıqmalı, Herschel: suvumanıñ rolü.
Suvuqlıq sıcaq cisimniñ doğuvına nasıl yardım ete? O, başlanğıç sıqıluvnı qolaylaştıra. Soñra merkez öyle sıq ve öz ışınlanuvı içün keçirilmez ola ki, energiyağa çıqmaq daa zorlaşa. Merkezdeki madde daa küçlü qıza; tış gaz oña tüşmege devam etkende, basımı sıq bir cisimni tutıp bile. Demek, baştaki suvuma ve soñraki sıcaq merkez bir-birine zıt degil. Aşağıdaki şema merkezniñ qısqa aralıq deñişmelerini köstermey. McKee ve Ostriker: erken çöküv, 4.1.1 qısmı.
Suvuq buluttan protoyıldızğa
1 Molekulyar bulut
Gaz ve toz birdey dağıtılmağan. Daa sıq saa er zaman sıqılıp turmay.
2 Saanıñ çöküvi
İçeri oqlar: maddeniñ tüşüvi. Tışarı dalğalı sızıqlar: energiya ışınlanuv ile çıqa.
3 Protoyıldız ve disk
Merkezde sıcaq ve sıq cisim bar. Aylanğan disk oña madde bere; ösüv daa devam ete.
Dal · FormulalarnenMecburiy degil · keçirip kete bilesiñiz
Daa sıq saanıñ çekim vaqtı daa qısqadır
Başta areketsiz, er yerinde sıqlığı birdey bir küreni tasavur eteyik; basımnı, aylanuvnı ve magnit quvetlerini esapqa almayıq. Öz çekimi altında tüşüv vaqtı:
t_(ff) = √((3π)/(32Gρ)).
Mında ρ — kg/m³ biriminde başlanğıç massa sıqlığı, G — çekim daimiyidir; SI birimleri neticeni saniyeler ile bere. Gρ çarpımınıñ birimi s⁻², demek ters kvadrat kökü aqiqaten vaqıt bere. McKee ve Ostriker, 14 teñlemesi.
Ölçelgen yaşlar bermeden eki hayaliy alnı qıyaslayıq:
ρ_(2) = 4ρ_(1),; (t_(2))/(t_(1)) = √((ρ_(1))/(ρ_(2))),; = √((1)/(4)) = (1)/(2).
Bu modelde dört qat büyük sıqlıq eki qat qısqa vaqıt bere. Toquz qat büyük sıqlıq içün vaqıt üç qat qısqa olur. Bu, çekimniñ tesir tezligini añlamaq içün faydalı ölçek; aqiqiy yıldıznıñ bütün doğuvını ölçegen saat degil. Tüşürip qaldırılğan tesirler ve maddeniñ devamlı kelüvi tarihni deñiştire.
Protoyıldız endi bar, amma daa öse
Protoyıldız — daa şekillengen ve etraftaki buluttan faal olaraq madde alğan genç merkeziy cisimdir. Bir cisimge maddeniñ qoşulmasına akretsiya derler. Protoyıldız ve bulutnıñ sıq merkezi ayrı ölçeklerdir: birincisi, çoq daa büyük gaz anbarınıñ içindeki sıq cisimdir.
Gaznıñ ekseriyette aylanuv areketi bar. Tüşkende onıñ tamamı merkezge doğru yalnız tüz sızıqlar boyunca kete almaz. Aylanuv areketiniñ ölçüsi olğan açısal impulsnıñ saqlanuvı ölçü kiçirilgende aylanuvnıñ tesirini arttıra. Gaznıñ bir qısmı yassı akretsiya diskini teşkil ete; madde onıñ üzerinden protoyıldızğa kete.
Misal — Webb toz örtüsi içinde köstergen L1527 protoyıldızıdır. İnfraqırmızı resimde disk parlaq merkez yanında qaranlıq bir şerit olaraq körüne. Bu, qattı yüzeyniñ kenarı degil: diskniñ sıq maddesi ışıqnıñ bir qısmını qapata. Muşaadeler aynı zamanda madde toplap, onıñ bir qısmını tışarı atqan cisimni köstere. NASA: L1527 ve onıñ diski.
Dal · Daa terenMecburiy degil · keçirip kete bilesiñiz
Disk ne içün yalnız ebediy aylanıp turmay
Gaz protoyıldızğa yaqınlaşmaq içün açısal impulsınıñ bir qısmını başqa gazğa bermeli ya da sistemadan tışarı çıqarmalı. Usullardan biri — magnit meydanı ile bağlı disk yelidir. O, madde ve açısal impulsnı alıp ketip, qalğan gaznıñ içeri areketini qolaylaştıra bile.
2026 senesi 6 aprelde neşir etilgen HOPS 358 araştırmasında ALMA muşaadeleri disknen aynı tarafqa aylanğan molekulyar aqımnı tapqandır. Müellifler onıñ areketini modeller ile qıyaslap, magnitli disk yeline deliller elde ettiler. Bu, belli bir sistemada mehanizmniñ sınavıdır; bütün diskler açısal impulsnı yalnız böyle coyğanını isbatlamay. Kim ve emektaşları: HOPS 358 muşaadeleri ve modeli.
Devamlı hidrogen sintezinden evel de ışıq saçmaq mümkün
Çekim meydanında tüşken madde tezlik qazana. Onıñ areketi ve sıqıluvı gravitatsion energiyanı sıcaqlıqqa çevire bile; sıcaqlıq ise ışınlanuv ile çıqa bile. Şunıñ içün protoyıldız diski ve örtüsi ile beraber endi parlaq infraqırmızı menba ola bile. Bunıñ içün onıñ adetiy hidrogenniñ devamlı sintezi esabına yaşaması şart degil.
Cisim yeterli massa toplap, iç qısımları kerekli şartlarğa yetkende hidrogenniñ geliyge sintezi uzun müddetli esas energiya menbası ola bile. Bu, Küneş de ait olğan esas sıra deviridir. Az massalı yıldızda faal massa toplav ile bu al arasında sıqıluvlı soñraki evolütsiya bar; üç resimli şema bütün protsess içün bir müddet belgilemey. NASA: ilk sıcaqlıq ve esas sıra.
Bulutnıñ sıqıluvından doğğan er bir cisim kerekli massa toplamaz. Qoñur cüce beñzer usulnen şekillene bile, amma adetiy hidrogenniñ uzun müddetli sintezini saqlap olamaz. Demek, «bulut → sıq cisim» oqu daa Küneşke beñzegen kelecekni temin etmey. NASA: qoñur cüceler ve hidrogen sintezi.
Dal · Müim sıñırMecburiy degil · keçirip kete bilesiñiz
Ne içün sintezniñ çeşitini açıq aytamız
«Adetiy hidrogenniñ devamlı sintezi daa yoq» demek «iç bir protoyıldızda iç bir çekirdek reaktsiyası yoq» demek degil. İlk devirlerde hidrogenniñ ağır çeşiti — deyteriy qatnaşqan sintez ola bile. Palla ve Stahlerniñ modelleri, başqaları ile beraber, onıñ protoyıldız qurulışındaki rolüni añlata. Tam tarih massağa ve gaznıñ kelüvine bağlıdır. Bu, esas sırada adetiy hidrogen esabına uzun müddetli energiya aluvdan başqa bir devirdir. Palla ve Stahler: protoyıldızlarnıñ evolütsiyası.
Resim tertipni köstere, muşaadeler izaatnı sınay
Astronomlar ayrı devirlerdeki bulutlarnı, sıq merkezlerni, protoyıldızlarnı ve genç yıldızlarnı qıyaslay. İnfraqırmızı ve radio muşaadeler körüngen ışıqta saqlanğan maddeni araştırmağa yardım ete. Spektrler ve gaznıñ areketi qoşma sınavlar bere: yalnız beñzegen şekil yeterli degil. Ardışıq devirler bir çoq cisim ve fizikiy modeller vastasınen tiklene; bu, tek bir yıldıznıñ bütün ömrüniñ tezleştirilgen yazısı degil. Herschel: ayrı devirlerniñ muşaadesi.
İzaatnı qısqa bir misalde sınayıñız: qaranlıq bulutta diski olğan parlaq infraqırmızı menba tapıldı. Bu, anda devamlı hidrogen sintezi endi barlığını isbat etemi? Yoq. Sıqıluv ve akretsiya da energiya bere. Qoşma deliller ve cisimniñ al modeli kerek; yalnız parlaqlıq energiya menbasını belgilemey.
Çekim maddeni toplap, ilk suvuma oña sıqılmağa imkân bergende, suvuq bulut yıldız beşigine çevirile. Merkezde akretsiya ile ösken sıcaq protoyıldız peyda ola. Cisim yeterli massa toplasa, uzun yıldız ömrüne daa bir fizikiy keçiş — devamlı hidrogen sintezi — alıp bara. Bu energiya menbasınıñ Küneşni milliardlarca yıl nasıl tutqanını soñraki derste baqarmız.