Что такое гигантские звезды?
Гигантские звезды - это огромные звезды с гораздо большим радиусом и светимостью звезды главной последовательности с аналогичной температурой поверхности. Звезды главной последовательности имеют смешанное ядро, состоящее из водорода и гелия. Гигантские звезды имеют ядро из гелия или даже более тяжелых элементов, таких как углерод. Это потому, что гигантские звезды начали истощать значительную часть своего водородного топлива.
Гигантская фаза неизбежна для любой звезды с массой Солнца более 0,4. Звезды с массой от 0,4 до 0,5 солнечной массы накапливают гелий в своем ядре по мере их старения, и в конечном итоге образуется ядро из чистого гелия, но им не хватает давления и температуры, чтобы сплавить гелий. Водород на периферии ядра образует оболочку с быстрой термоядерной активностью, потому что массивная сила тяжести ядра сжимает водород на него. Размер звезды увеличивается, и она становится гораздо более размытой. Когда через пять миллиардов лет Солнце станет красным гигантом, его поверхность достигнет того места, где сегодня находится орбита Земли.
Звезды с массой больше 0,5 солнечной могут слить ядра гелия в кислород и углерод посредством тройного альфа-процесса. Хотя ядро должно достигать температуры 10 8 К до воспламенения, когда это происходит, оно производит избыток энергии, который увеличивает размер ядра, уменьшая давление в водородообразующей оболочке. Это замедляет реакции термоядерного синтеза и нелогично уменьшает размер и температуру звезды. Таким образом, более массивная звезда оказывается менее яркой, чем менее массивная. Такие звезды являются частью так называемой горизонтальной ветви, потому что на графике светимости против спектрального типа они образуют горизонтальную линию.
Если меньше 8 солнечных масс, но больше 0,5, звезда накапливает углерод в своем ядре и начинает плавить гелий на оболочке вне ядра. Она становится «асимптотической гигантской ветвью» или звездой АГБ, поскольку синтез гелия ускоряется и раздувает ее ведущую звезду. Они могут создавать сверхгигантские и гипергигантские звезды.
Для звезд больше 8 солнечных масс ядра полностью сливаются с железом. Когда такая звезда накапливает железное ядро размером более 1,44 солнечной массы, начинается коллапс ядра. Взаимно отталкивающие электронные оболочки вокруг железных ядер не способны отталкивать друг друга под большим давлением и температурой и начинают плавиться в другое состояние вещества, называемое нейтронием, состоящее из нейтронов, тесно связанных друг с другом в гигантском атомном ядре размером с город. ,
Когда реакции синтеза в ядре прекращаются, звезда не может произвести достаточно энергии, чтобы противодействовать собственной гравитации, и она коллапсирует. Когда легкие элементы падают внутрь, они отскакивают от почти несжимаемого ядра нейтрония. Отскок достаточен для того, чтобы мантии звезды взорвалась в космос со скоростью тысячи километров в час. Это событие называется сверхновой, и именно так создаются элементы, более тяжелые, чем железо.
Остаток - это то, что называется остатком звезды или нейтронной звездой. Чайная ложка его вещества весит два миллиона тонн.