Реферат: Сверхновые звезды

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

РЕФЕРАТ

/> 

/>

                                                                         Выполнил: Бортникова И.В.

                                                                      студентка 1 курса ОЗО ЕГФ

                                                                     специальность «Биология»

                                                                      Проверил: Муравьева Я.Л.

Новосибирск -  2002 г.

         Астрономия не только увлекательна, но и в высшейстепени поучительна. Она была одной из первых наук, возникших на заречеловечества, и всегда оставалась на передовой линии фронта познания природы.

         Современнаяастрономическая наука развивается особенно бурно. Благодаря появлению новыхсредств исследования, от радиотелескопов до разного рода космических аппаратов,приток информации из космоса резко увеличился, и открытия в области изученияВселенной следуют буквально одно за другим. Открытия эти представляют особыйинтерес, так как астрономия дает нам фундаментальные знания о природе, т.е.раскрывает наиболее глубокие общие закономерности строения и движения материи.Однако астрономия не только вооружает нас современными представлениями окартине мира, но и являет собой один из ярчайших примеров диалектическогохарактера процесса познания окружающей нас природы, движения от относительныхистин к абсолютной.

         Величайшаяреволюция в естествознании на рубеже XIX и  XX столетий,появление таких принципиально новых физических теорий, как теорияотносительности и квантовая механика, не только значительно расширили научныепредставления о мире, но и во многом изменили стиль научного мышления, подход кизучению явлений природы. Естествознание достигло величайших успехов в познанииприроды, открыло многие фундаментальные законы, нашедшие немало практическихприложений. Это – золотой фонд, который при любых «научных переворотах»сохранит свое значение. Конечно, наука движется вперед, но в этом движении она прежде всего опирается на сумму достигнутых знаний. И если даже в наукепроисходят революции и утверждаются принципиально новые  представления, всеравно прежние фундаментальные теории входят в них в качестве составных часте5йи остаются справедливыми для определенного круга явлений и условий.

         Хорошоизвестно, что противоречия и парадоксы, оказавшиеся неразрешимыми в рамкахклассической физики, привели к созданию теории относительности, а позднее –квантовой механики. С преодолением ве6сьма существенных парадоксовнепосредственно связана и разработка современной картины строения Вселенной. Спарадоксальными явлениями столкнулась и современная астрофизика. В последниегоды в глубинах Вселенной был обнаружен целый ряд необычных объектов и явлений:реликтовое излучение, подтвердившее теоретические выводы о том, что нашаМетагалактика образовалась в результате взрывного распада сверхплотного сгусткагорячей плазмы; квазары, выделяющие огромные количества энергии; источникиимпульсного излучения – пульсары, оказавшиеся гипотетическими нейтроннымизвездами; взрывные процессы в ядрах галактик; рентгеновские звезды;радиоизлучение космического гидроксила ОН и многое другое.

         Какни покажется странным на первый взгляд, добрая половина научных открытий начинаетсяс отрицания. У любой теории, даже самой общей, есть свои границы применимости,и рано или поздно обнаруживаются факты, которые лежат за этими границами, — происходит отрицание привычных представлений. То самое отрицание, с которогоначинается созидание – построение новой, более общей теории.  

         Астрономическаянаука последних десятилетий особенно богата открытиями новых фактов. И этим онапрежде всего обязана усовершенствованию телескопов и появлению новыхэффективных методов исследования Вселенной: радиоастрономии, инфракрасной,ультрафиолетовой, рентгеновской и гамма-астрономии, а также развитию полетов вкосмос и применению различных космических аппаратов для астрономическихнаблюдений.

         Ещелет 60 назад астрономы считали, что космические объекты мало изменяются стечением времени. Казалось, что и звезды и галактики развиваются настолькомедленно, что за обозримые промежутки времени в их физическом состоянии непроисходит сколько-нибудь существенных изменений. Правда, были известныфизические  переменные звезды, отличающиеся, например, частыми изменениямиблеска; звезды, бурно выбрасывающие вещество, а также вспышки новых исверхновых звезд, сопровождающиеся освобождением огромных количеств энергии.Эти явления хотя и привлекали внимание исследователей, но все же представлялисьэпизодическими, не имеющими принципиального значения.

         Однакоуже в 50-е годы распространилось убеждение в том, что явления нестационарности– это закономерные этапы эволюции материи во Вселенной, играющие чрезвычайноважную роль в развитии космических объектов. И действительно, был обнаруженцелый ряд явлений во Вселенной, связанных с выделением колоссальных количествэнергии и даже взрывными процессами.

         ВСеверном полушарии неба в созвездии Тельца есть небольшая газовая туманность.За свои причудливые очертания, чем-то напоминающие гигантского краба смногочисленными щупальцами, она получила название Крабовидной. Сопоставлениефотографий этой туманности, сделанных в различные годы, показало, что газы,входящие в ее состав, разлетаются с колоссальной скоростью – около 1000 км/с.Видимо, это следствие взрыва огромной силы, который произошел примерно 900 летназад, когда все вещество Крабовидной туманности было сконцентрировано в одномместе. Что же произошло в этом районе неба в начале второго тысячелетия нашейэры?

         Ответмы находим в летописях тех времен. В них рассказывается, что весной 1054 г. всозвездии Тельца вспыхнула звезда. На протяжении 23 суток она сияла так ярко,что была хорошо видна на дневном небе при свете Солнца. Сопоставление этихфактов привело ученых к выводу о том, что Крабовидная  туманность представляетсобой остаток вспышки сверхновой звезды. Наблюдения показали, чтоКрабовидная туманность является чрезвычайно мощным источником радиоизлучения.Вообще любой космический объект, будь то галактика, звезда, планета илитуманность, если только его температура выше абсолютного нуля, должен излучатьэлектромагнитные волны в радиодиапазоне – так называемое тепловоерадиоизлучение. Удивительное состояло в том, что радиоизлучение Крабовиднойтуманности было во много раз мощнее того теплового излучения, которым онадолжна была бы обладать в соответствии со своей температурой. Вот тогда-то ибыло сделано одно из самых выдающихся открытий в современной астрофизике, открытие,которое не только объяснило природу радиоизлучения Крабовидной туманности, но идало ключ к пониманию физической природы очень многих явлений, происходящих воВселенной. Впрочем, в этом нет ничего удивительного: ведь в каждом отдельномкосмическом объекте находят свое отражение самые общие закономерности природныхпроцессов.

 Усилиями ученых была разработана теория нетепловогоэлектромагнитного излучения космических объектов, порождаемого движением оченьбыстрых электронов в магнитных полях. По аналогии с некоторыми процессами,происходящими в ускорителях заряженных частиц, такое излучение получилоназвание синхротронного.

         В дальнейшем выяснилось, что синхротронноерадиоизлучение является характерной особенностью целого ряда космическихявлений. В частности, именно такую природу имеет радиоизлучение радиогалактик.Что же касается источника энергии, то в Крабовидной туманности таким источникомбыла вспышка сверхновой звезды.