От газового облака до белого карлика (окончание)

Уход с главной последовательности

С главной последовательности — в красные гиганты

Когда в центральной области звезды весь имеющийся там водород превратится в гелий, образуется гелиевое ядро.

Но это ещё не конец ядерных реакций, потому что гелий представляет собой тоже ядерное топливо: при температурах выше 15 миллионов градусов начинаются термоядерные реакции, при которых гелий превращается в углерод. Такие температуры возникают, когда масса гелиевого ядра становится достаточно большой, так как с увеличением массы увеличиваются гравитационные силы, сжимающие ядро звезды. А при ещё более высоких температурах начинаются и другие термоядерные реакции.

«Включение» новых термоядерных реакций сопровождается новым выделением энергии и, следовательно, ещё бо́льшим повышением температуры. Возросшее при этом давление «побеждает» гравитацию, и звезда «вздувается». Наружные слои звезды отбрасываются на большое расстояние от ядра, а их температура резко падает. Звезда становится огромной и относительно холодной, то есть приобретает красный цвет — это и есть красный гигант. Примерно через 5—6 миллиардов лет стать красным гигантом суждено и нашему Солнцу.

Некоторые красные гиганты пульсируют, проходя стадию уже знакомых вам цефеид.

В состоянии красного гиганта звезда пребывает тоже сравнительно долго — этим и объясняется «населенность» области красных гигантов на диаграмме «температура — светимость».

Красный гигант превращается в белого карлика

Однако когда-то приходит конец всем возможным ядерным реакциям, так как они могут продолжаться только до тех пор, пока энергия выделяется. «Золой» термоядерных реакций является железо: так как энергия связи для ядер железа максимальна, при образовании из железа любых других элементов энергия уже не выделяется, а поглощается.

Внешние слои звезды, постепенно расширяясь, навсегда покидают ядро, и на месте звезды остаётся лишённое ядерных источников энергии, но раскалённое добела «железное ядро» диаметром порядка диаметра Земли. Это и есть белый карлик.

Эволюция звезды на диаграмме «температура—светимость»

Если изобразить траекторию эволюции звезды — от газового облака до белого карлика — на диаграмме «температура — светимость», мы получим кривую, показанную на рисунке 41.1. Звезда, родившись, выходит на главную последовательность, долго пребывает на ней, затем становится красным гигантом и, наконец, белым карликом.

траекторию эволюции звезды

Дальнейшая судьба звезды определяется её массой.

<<< К началу