Звёзды бывают разных размеров — от всего 7% массы Солнца до 250 солнечных масс. Так какие же из них умирают быстрее всего?
Что происходит внутри звезды?
Большую часть своей жизни звезда находится в деликатно сбалансированном состоянии, называемом гидростатическим равновесием, в котором гравитация, притягивающая звезду, уравновешивается внешним давлением, создаваемым ядерными реакциями в ядре звезды. Внутри происходит слияние ядер водорода с образованием ядер гелия, что приводит к всплеску энергии, поддерживающей форму и яркость звезды.
Когда весь водород израсходован, звезда вступает на необратимый путь к своей гибели. Некоторое время в звезде будет гореть гелий, а самые крупные звёзды будут продолжать сжигать химические элементы вплоть до железа, но рано или поздно закончится всё одинаково.
Райан Френч, физик из Университетского колледжа Лондона, поясняет, что у больших звёзд больше топлива, но и горят они гораздо сильнее и ярче маленьких. Огромный размер звезды указывает на то, что гравитация сжимает её содержимое очень интенсивнее. Это означает, что и ядерные реакции в них протекают с повышенной скоростью.
«Большие звёзды исчерпывают имеющиеся у них ресурсы гораздо быстрее, чем звёзды меньших размеров. Самые массивные звёзды живут в течение космически коротких сотен миллионов лет. Они живут быстро и умирают молодыми. Самые маленькие звёзды, масса которых не превышает 10% массы Солнца, имеют гораздо меньше топлива. Но даже в этом случае они могут просуществовать сотни миллиардов лет», — говорит Френч.
Вселенная образовалась всего 13,8 миллиарда лет назад, поэтому маленькие звёзды ещё не состарились.
Молодые и старые звёзды
«Одна из самых старых известных астрономам звёзд — это звезда Мафусаила. Она находится на расстоянии 190 световых лет от Земли. Назвали её в честь библейского персонажа, который предположительно прожил почти тысячелетие. Учёные считают, что возраст этой звезды составляет примерно 13,7 миллиарда лет. Это означает, что она образовалась вскоре после Большого взрыва.
Известны науке молодые светила, так называемые протозвёзды. Они всё ещё находятся в процессе формирования. По данным Общества Макса Планка, возраст этих звёзд, наблюдаемых с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA) в Чили, составляет менее 500 000 лет. Когда эти звёзды появились, люди уже пользовались каменными орудиями труда!
Чтобы узнать возраст звезды, астрономы используют сочетание измерений массы, яркости и скорости движения звезды в пространстве для сравнения с другими звёздами. Современные технологии также позволяют применять компьютерное моделирование для оценки возраста светила.
Возраст нашего Солнца
Его возраст можно назвать средним. По оценкам учёных, он составляет около 4,6 миллиарда лет. Оно старше протозвёзд, но гораздо младше звезды Мафусаила. Считается, что оно уже прошло почти половину своего жизненного пути. Это значит, что Солнце просуществует в его текущем виде ещё около 5 миллиардов лет.
Когда в ядре закончится «топливо» для противодействия гравитации, оно начнёт сжиматься. В это же время начнёт расширяться внешняя оболочка Солнца — в ней водород ещё останется. Расширяясь, Солнце поглотит орбиты Меркурия и Венеры. Вероятно, дотянется оно и до Земли, уничтожив заодно и её.
Ещё через миллиард лет водород во внешней оболочке тоже закончится, зато начнётся синтез гелия. В конце концов, прекратится и этот процесс. Солнце сожмётся в шар из углерода и кислорода, став белым карликом. Внешние его слои превратятся в туманность из горячей плазмы. Это позволит Солнцу светиться ещё несколько сотен миллиардов лет. За это время оно точно растеряет всю энергию и станет чёрным карликом. Вот в этот момент как раз и можно будет констатировать фактическую смерть звезды.
Опубликованы первые результаты переливания выращенных в лаборатории эритроцитов человеку
Автор: Кристина Соколовская