Красные гиганты и белые карлики - Происхождение и развитие звезд

Для красного гиганта характерна низкая внешняя температура, но очень высокая внутренняя. При этом в термоядерные процессы включаются все более тяжелые ядра, что приводит к синтезу химических элементов. При этом красный гигант непрерывно теряет вещество, которое выбрасывается в межзвездное пространство.

Так, только за один год Солнце в этой стадии может потерять одну миллионную часть своего веса. Таким образом, всего за 10 - 100 тыс. лет от красного гиганта остается лишь центральное гелиевое ядро и звезда становится белым карликом. То есть белые карлики как бы вызревают внутри красных гигантов, а затем сбрасывают остатки оболочки поверхностных слоев, которые образуют планетарную туманность, окружающую белые карлики.

Такие звезды невелики по размерам - по диаметру они даже меньше Земли, хотя их масса сравнима с солнечной. Но плотность такой звезды в миллиарды раз больше плотности воды. Кубический сантиметр ее вещества весит больше тонны. Тем не менее это вещество - газ, хотя и чудовищной плотности. Это - очень плотный ионизированный газ, состоящий из ядер атомов и отдельных электронов.

В белых карликах термоядерные реакции практически не идут, они возможны лишь в атмосфере этих звезд, куда попадает водород из межзвездной среды. В основном эти звезды светят за счет огромных запасов тепловой энергии. Время их охлаждения - сотни миллионов лет. Постепенно белый карлик остывает, цвет его меняется от белого к желтому, а затем - к красному. Наконец, он превращается в черный карлик - мертвую холодную маленькую звезду размером с земной шар, который невозможно увидеть из другой планетной системы.

Несколько иначе развиваются более массивные звезды. В них очень быстро выгорает водород, и они превращаются в красные гиганты всего за 2,5 млн лет. При этом в их гелиевом ядре температура повышается до нескольких сотен миллионов градусов, что дает возможность протекания реакций углеродного цикла - слияние ядер гелия в углерод. Ядро углерода, в свою очередь, может присоединить еще одно ядро гелия и образовать ядро кислорода, неона... вплоть до кремния. Выгорающее ядро звезды сжимается, и температура в нем поднимается до 3 - 10 млрд градусов.

В таких условиях реакции объединения продолжаются вплоть до образования ядер железа - самого устойчивого во всей последовательности химических элементов. Более тяжелые химические элементы - от железа до висмута также образуются в недрах красных гигантов - в процессах медленного захвата нейтронов. При этом энергия не выделяется, как при термоядерных реакциях, а, наоборот, поглощается. В результате сжатие звезды все убыстряется.

Похожие статьи




Красные гиганты и белые карлики - Происхождение и развитие звезд

Предыдущая | Следующая