Звезды, как и живые существа, проходят полный жизненный цикл: рождаются из газопылевых облаков, миллионы или миллиарды лет светят за счет термоядерных реакций, а затем умирают, преображая космическое пространство вокруг себя. Но их финал зависит от массы — подобно тому, как разные животные имеют разную продолжительность жизни.
Как умирают маленькие звезды
Наименьшие звезды во Вселенной — красные карлики — угасают почти незаметно. Их масса составляет менее 40% от солнечной, а запасов водорода хватает на триллионы лет благодаря медленному расходу топлива.
Недра постоянно перемешиваются, как вода в кипящем чайнике, подтягивая свежий водород к ядру. Когда реакции синтеза прекращаются, они постепенно остывают, превращаясь в тусклые гелиевые «угли» — холодные, темные и невидимые для телескопов.
Как умирают средние по размеру звезды
Звезды вроде нашего Солнца или чуть крупнее него завершают жизнь эффектнее. Через 5–6 млрд лет Солнце исчерпает водород в ядре и начнет сжигать гелий. Его внешние слои расширятся до орбиты Земли, превратившись в красного гиганта. Меркурий и Венера будут поглощены, а земные океаны испарятся. Но главная драма начнется позже: звезда начнет пульсировать, сбрасывая оболочку.
За несколько тысяч лет 80% массы улетучится в космос, образуя планетарную туманность — переливающийся газовый кокон. В центре останется раскаленное ядро размером с Землю — белый карлик, который будет остывать триллионы лет.
Как умирают звезды-гиганты
Массивные звезды, которые примерно в восемь раз крупнее Солнца, живут и погибают ярко. В их недрах последовательно синтезируются углерод, кислород, кремний и даже железо. Но железное ядро становится «бомбой замедленного действия»: его сжатие уже не выделяет энергию. Когда гравитация побеждает, ядро коллапсирует за доли секунды. Возникает ударная волна, срывающая внешние слои звезды.
За неделю такая звезда излучает больше света, чем Солнце за всю жизнь! А на ее месте остается или нейтронная звезда — шар диаметром 20 км, или черная дыра, чья гравитация не выпускает даже свет.
Впрочем, недавние исследования показали: некоторые массивные звезды избегают такого финала. Астрономы зафиксировали 800 случаев, когда звезды просто исчезали с небосклона за 70 лет наблюдений. Оказалось, если звезда очень массивна (более 20 солнц), она может сразу коллапсировать в черную дыру. Гравитация «запечатывает» вещество без взрыва — словно космический люк захлопывается мгновенно. Подтверждением служит двойная система VFTS 243, где черная дыра вращается вокруг компаньона. Ее орбита не нарушена, что исключает взрыв: коллапс прошел «тихо».
Что происходит с останками звезд
Останки погибших звезд преподносят сюрпризы. Нейтронные звезды, например, выбрасывают струи частиц, разогнанные до 114 000 км/с — это треть скорости света! При таких скоростях вступают в силу эффекты теории относительности: время для частиц замедляется.
А вокруг некоторых «мертвых светил» формируются новые планеты. Знаменитый пульсар PSR B1257+12 (нейтронная звезда, испускающая радиолучи) окружен тремя экзопланетами: Полтергейстом, Фобетором и Драугром. Они возникли из обломков после взрыва сверхновой — доказательство, что смерть звезды дает начало новым мирам.
Самые большие галактики во Вселенной — топ-8
Какого цвета Солнце на самом деле, и почему мы видим его желтым
Как светятся звезды и почему их не видно днем
Читайте «Мою Планету» в Telegram