Привет, космонавты. На связи Майор Том.
Сегодня я расскажу вам про эволюцию звезд. Да, да, эволюция есть не только у живых существ. Звезды как и все мы тоже рождаются, и тоже умирают. И между этими двумя конечными точками они проходят свой земной (ха-ха) путь. Это и называется эволюцией звезд .
Формирование звезды
Многие привыкли думать, что в космосе кроме звезд, планет и астероидов больше ничего не так. Но это отнюдь не так. В этой бездонной черноте присутствуют гигантские облака газов, плазмы и межзвездной пыли. В совокупности это называется межзвездным облаком. На определенном этапе, с помощью сил гравитации, частицы этого облака сжимаются и образуют ядро. - то что называется протозвездой .
Протозвезда.
В образовавшемся ядре, бывшие частицы межзвездного облака под воздействием гравитации начинают разгоняются до таких скоростей, что аж нагреваются до невероятных температур. В протозвезде начинаются процессы термоядерного синтеза. При этом, она все еще продолжает вбирать в себя оставшуюся от межзвездного облака материю.
Так как плотность в разных частях облака разная, менее плотные части под действием силы притяжении и центробежной силы стягиваются и образуют протопланетый диск - из него потом может появиться планета. Далее звезда начинает нагреваться и разгораться все сильнее, пока не станет звездой до главной последовательности
Звезда до главной последовательности
В этот момент, из-за сложных химических процессов и огромной температуры, звезда начинает светиться так сильно, что теперь наш глаз может ее увидеть. У звезды появляется оптический диапазон. После того как звезда разгорится достаточно ярко и наберет нужную температуру, ее сжатие прекращается и она становится звездой главной последовательности
Главная Последовательность
Это самый продолжительный этап жизни звезды. Он может длится сотни миллионов лет в зависимости от массы звезды. Наше Солнце находится как раз на этом этапе. В таких звездах идет непрерывный производство гелия из водорода. В течении всего срока жизни, водорода становится все меньше, а гелия все больше.
Это приводит к тому, что ядро звезды начинает уплотняться, а скорость реакций, которые происходит в звезде будет увеличиваться. В итоге, звезда будет становиться все ярче и больше. Ее характеристики будут меняться и в конце концов, звезда перейдет в стадию субгиганта
Субгигант
В конечном итоге, водород в ядре звезды кончится. Ядро звезды уплотнится, оболочка звезды начнет увеличиваться в размерах, а само светило начнет охлаждаться. В этот момент звезда перейдет в стадию субгиганта. В ядре звезды водорода больше нет. Но это не беда, ведь есть еще слоевая оболочка - пространство вокруг ядра. Ну примерно как у нашей планеты есть мантия.
Когда водород в ядре заканчивается, в реакцию термоядерного синтеза вступает водород из этой слоевой оболочки, в которой этого водорода еще предостаточно. Когда наступает этот момент, звезда переходит на стадию ветви красных гигантов
Ветвь Красных Гигантов
На этой стадии звезда становится офигеть какой большой. Она все еще синтезирует гелий из водорода в слоевой оболочке, и продолжает увеличиваться и увеличиваться, охлаждаясь все сильнее и больше при этом краснея. Такая участь ждет и наше Солнце. Когда оно будет в этой стадии, оно поглотит Меркурий, первую планету нашей солнечной системы.
Что же будет со звездой дальше? И вот тут как раз у звезды несколько путей. И все они зависят от ее массы. Звезды, средней массы переходят на стадию голубой петли. В то время как малыши, звезды с малой массой, становятся белыми карликами.
Голубая петля.
В какой-то момент, здоровая красная звезда, уже изрядно остывшая может снова нагреться, а потом охладиться. У яйцеголовых ребят все происходит в диаграммах и графиках. Так вот, если представить эволюцию звезды в виде линии, которая обозначает температуру, то эта линия сделает своеобразный крюк, а потом вернется обратно. Это и называется голубой петлей. После этого, звезда перейдет на стадию асимптотической ветви гигантов.
Асимптотическая ветвь гигантов.
В конце своего жизненного пути, звезда становится ну прямо неприлично большой, и неприлично красной, что твой помидор. Она словно надувается как воздушный шар. В конце этой стадии, дальнейшая участь звезды тоже может варьироваться, в зависимости от ее массы.
Если это прям офигеть какая большая звезда, она может бахнуть, и если все пойдет хорошо, она станет сверхгигантом. А если нет, то это будет сверхновая. Если же звезда по массе, ну скажем, такая себе, то она начнет стремительно терять свою оболочку под воздействием ветра и, в конечном итоге, станет белым карликом
Белый карлик.
Когда здоровая красная звезда разрастается и не детонирует, она начинает стремительно терять свою массу и сбрасывать оболочку, под воздействием звездного ветра. При этом всем, звезда снова начнет нагреваться. Большинство материи, которое было у звезды выбрасывается в космос и становится планетарной туманностью, а сама звезда становится стремительно тускнеет и остывает, и становится белым карликом.
Также звезда может стать белым карликом, если ей не хватило массы, чтобы в ней произошла гелиевая вспышка - эдакий небольшой бум, от которого звезда начинает становиться большой и красной.
Такие звезды будут очень и очень долго остывать. В конце концов, она остынет настолько, что перестанет излучать свет и станет черным карликом. Но таких звезд пока еще нет, потому что на это требуются десятки миллиардов лет. А нашей Вселенной всего-то миллиардов 13.
Сверхгиганты
На стадии асимптотической ветви, в некоторых звездах может произойти углеродная детонация. Вместо гелия в звезде начинает гореть углерод. В таком случае звезда может перейти в стадию сверхгиганта. Это самый большой вид звезд. В таких ребятах намешано очень много всяких химических элементов.
В ядре начинает накапливаться железо, и в какой-то момент оно не может выдерживать свой вес и вес всех тех элементов, что давят на него снаружи. В этот момент, ядро коллапсирует и происходит вспышка сверхновой
В некоторых случаях, звезды асимптотической ветви, в которых происходит углеродная детонация, минуют стадию сверхгиганта и сразу превращаются в сверхновую
Сверхновая
В конечном итоге, самые здоровые звезды коллапсируют и взрываются. Все это сопровождается огромным выделением энергии и выбросом значительной массы вещества из внешней оболочки в космос. Из оставшейся части ядра такой сдетонировавшей звезды остается лишь малая ее часть - нейтронная звезда. А если звезда была ну прям очень тяжелой, то тут наступает самое страшное - на месте такой звезды образуется черная дыра.
Нейтронная Звезда
Нейтронная звезда это, по сути остаток ядра взорвавшейся звезды. Она очень маленькая. Только вдумайтесь, радиус такой звезды - всего 10-20 километров. То есть эта звезда по радиусу меньше Москвы! Но вот в чем фишка. Несмотря на то, что она очень маленькая, ее масса сопоставима с массой нашего Солнца.
В таких звездах нету никаких химических элементов и состоят они из элементарных и фундаментальных частиц - протонов, электронов и нейтронов и кварков.
Черная дыра
Вот мы и добрались до самого загадочного и необъяснимого феномена нашей вселенной. На тему Черной дыры можно говорить и рассуждать очень долго, поэтому я расскажу вам о ней в отдельной статье.
С вами был Майор Том. Конец связи.