КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина VIII

ПРОБЛЕМИ КОСМОГОНІЇ ТА КОСМОЛОГІЇ

Розділ 21

ПРОБЛЕМИ КОСМОГОНІЇ

21.4. Особливості еволюції зір малих мас. Утворення планетарних туманностей і білих карликів

Зорі з масою меншою 0,075М0. Температура у центрі зорі з такою малою масою ніколи не досягає значення, при якому «вмикається» водневе термоядерне джерело енергії. Без нього ж зоря не в змозі протистояти силам самогравітації, вона зазнає поступового стискання, втрачаючи за рахунок випромінювання внутрішню теплову енергію. Найменш масивні зорі, фактично вже — планетоподібні тіла, це — коричневі карлики. їхні маси лише в десятки разів перевищують масу Юпітера. Це — слабосвітні об'єкти відносно невеликого радіуса з температурою поверхні близько 2000 К.

Зорі з масою в інтервалі 0,075Mʘ < M < 0,25Mʘ. Після формування такої зорі температура в її надрах може досягти 5 106—107 К. Цього вже достатньо для перебігу термоядерних реакцій «горіння» водню, аж до перетворення його, через десятки мільярдів років на гелій. Після цього зоря поступово охолоне, втрачаючи запаси внутрішньої енергії разом із випромінюванням.

Зорі з масою 0,25Mʘ < M < 1,5Mʘ. Центральна температура в них досягає 107 — 2·107 К, що забезпечує перебіг реакції «горіння» водню в про- тон-протонному циклі. Коли водню в зоні термоядерних реакцій стає замало, зоряне ядро, що на цей час вже складається в основному з гелію, під дією сили тяжіння стискується і розігрівається до температур, вищих за 100 мільйонів кельвінів. За таких умов тепер вже гелій починає перетворюватися на вуглець у потрійному α-циклі (реакція 14.21, а). Внаслідок значного зростання густини газу в ядрах зір з масою, меншою за 1,5Mʘ, «загорання» гелію відбувається не в спокійному режимі, а в формі гелієвих спалахів. Зоря на цей час має протяжну оболонку, виявляючи себе як червоний надгігант.

Поки гелій перетворюється в ядрі зорі на вуглець, водень продовжує «горіти» в протяжному шарі, що оточує ядро. В міру вичерпування гелію в зоряному ядрі, зона його «горіння» переміщується все далі від центра зорі, де є гелій і де температура достатньо висока. На цьому етапі зоря починає втрачати свою розширену оболонку, котра під тиском випромінювання, яке йде з гарячих глибоких шарів зорі, поступово розсіюється у міжзоряному просторі. Замість червоного надгіганта залишається його ядро — дуже гарячий і щільний білий карлик, що складається в основному з вуглецю та гелію. Сферична ж оболонка, яка оточувала зорю, розширюється зі швидкістю кілька десятків кілометрів за секунду і має діаметр від тисяч до сотень тисяч а. о. Так утворюється планетарна туманність. Ядерні реакції в білому карлику припиняються. Він поступово охолоджується, випромінюючи в міжзоряний простір запаси своєї теплової енергії. Через декілька мільярдів років така зоря охолоджується настільки, що стає темним, несвітним об'єктом. Оболонка на той час вже повністю розсіється в міжзоряному просторі. Таким, зокрема, орієнтовно через 5 мільярдів років буде завершальний етап еволюції нашого Сонця.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.