Желтыми карликами именуются звезды, имеющие вес, сопоставимый с весом нашего Солнца(± 20%) , которое также является желтым карликом. Кроме массы учитывается и температура поверхности звезды, она должна быть в пределах 4700-5700 тыс. градусов Цельсия.
Разумеется, что в разных слоях звезды температура может очень резко различаться. Так например, солнечная корона прогревается сильнее, около 1,5 млн.°С.
Время жизни таких звезд обычно не превышает 8-12 млрд. лет и их эволюция проходит особенно, отличаясь от эволюции звёзд меньшего размера и веса или звёзд-гигантов. В состав желтых карликов входят в основном водород и гелий в пропорциях: 75 к 25-ти. На самом деле водорода чуть меньше, так как около 2% состава Солнца занимают металлы и различные газы.
Солнце, сфотографированное в рентгеновских лучах. Фото: NASA/SDO/AIA/S. Wiessinger, Public domain, через Викисклад
О том, как зарождаются такие звезды мы можем судить по исследованиям ученых. Так например, Солнце образовалось из газо-пылевого межзвездного облака, раскинувшегося в пределах 2-3 св. лет. Вероятно, что облако, давшее Солнцу материалы — это остатки звезд, существовавших ранее.
Если взять все время с момента образования Вселенной, то Солнце — это звезда третьего поколения. Первое и второе были гигантами и сверхгигантами, которые быстро сожгли свои запасы водорода и взорвались сверхновыми.
Рассмотрим ситуацию на примере Солнца
Когда с гигантами было покончено, то их остатки сформировались в межзвездные облака. Под действием сил гравитации материал сжимался, организуясь в центре будущей звезды более плотно. Уплотнение сопровождалось нагревом газа до того момента, пока температура не достигла критического максимума, спровоцировавшего термоядерную реакцию.
Далее произошел сильный взрыв, воспламенивший новообразованную звезду. Часть строительных материалов разметало на расстоянии 1 св. года от центра, из чего впоследствии образовались планеты. Таким было рождение нашей Солнечной системы, и можно предполагать, что схожим образом рождаются и другие желтые карлики.
Путь эволюции жёлтого карлика Солнца. Oliverbeatson, Public domain, через Викисклад
Если посмотреть на продолжительность жизни разных звезд, то желтые карлики живут не так много, хотя и не так и мало. Например гиганты, при своих невероятных размерах существуют лишь от сотен тысяч до 10 млн. лет, однако красные карлики группы М до 10 трл. лет.
Отчего жизнь желтых карликов, а уж тем более гигантов и сверхгигантов так скоротечна? Все дело в скорости, с которой звезда сжигает свой водород. Если гиганты делают это очень быстро, то желтые карлики относительно рачительны. Но ничто не сравнится в экономичности с красными карликами.
Сравните, жёлтый и красный карлики. Солнце и звезда TRAPPIST-1. Иллюстрация: ESO, CC BY 4.0, через Викисклад
Эволюция
Эволюция желтых карликов протекает относительно спокойно и предсказуемо. Спустя 2/3 своего жизненного цикла, водород заканчивается и звезда начинает расширяться, превращаясь в «красного гиганта», при этом становясь все менее плотной и куда более горячей.
По причине нехватки водорода, основным топливом становится более тяжелый гелий. Лёгкие элементы начинают перерабатываться в более тяжелые и звезда коллапсирует, становясь белым тусклым карликом, размером со свое ядро. Белый карлик будет продолжать тлеть несколько триллионов лет до момента пока не потухнет вовсе. Финальная стадия жизни подобной звезды зовется черным карликом.
Туманность Кошачий Глаз — планетарная туманность, сформировавшаяся после гибели звезды, по массе приблизительно равной солнечной. Иллюстрация: J.P. Harrington and K.J. Borkowski (University of Maryland), and NASA, Public domain, через Викисклад
Что ещё почитать:
Уважаемый читатель, если вам понравилась статья, пожалуйста, отметьте это своим лайком. Считаете канал интересным? Подпишитесь на Космоблог. Кстати, вы можете отслеживать выход нового материала в соцсетях ОК и ВК. Для этого нужно подписаться на группы канала. Хотите помочь? Сделайте репост публикации. Спасибо за то, что читаете.