Космічне

Зірки гіганти і надгіганти, їх відкриття і еволюція

Одним з найцікавіших видів небесних тіл, по праву, є зірки-гіганти і надгіганти. Тому давайте разом розберемося, що вони собою представляють. Насправді, зірка гігант – це світило, яке має великий радіус і сильну . До речі, сумарна енергія випромінювання таких об’єктів може бути 10-1000 сонячної. Також вони мають розмір 10-100 радіусів Сонця. Насправді, деякі назви світил ввів астроном Ейнар Герцшпрунга при вивченні їх . Між іншим, підсумком його діяльності, поряд з Генрі Расселом, стала діаграма . Яка, безумовно, має важливе значення в теорії зоряної. Наприклад, походження імені «зірки-гіганти» пов’язане саме з цим астрономом. Адже саме він, таким чином, окремо виділив такий гігантський тип світил у 1906 році. Перш за все, зірки гіганти мають світність вище , а сверхгигант за цим показником переважає над ними. Бо як максимальне випромінювання знаходиться на червоній та інфрачервоній спектральної області, їх називають червоними.

Як з’являються зірки гіганти і надгіганти

Як відомо, перебуваючи на головній послідовності світило виробляє енергію завдяки реакцій, що відбуваються всередині ядра. Тобто воно витрачає водень. За рахунок чого синтезується гелій. Але він не бере участь в термоядерних процесах. А ось після того, як водневий запас вичерпується, ядро стискується і в хід йде гелій. При його згорянні зовнішні шари, навпаки, розширюються. Отже, збільшується і площа випромінюваної поверхні. В результаті світність підвищується. Однак вивільнення енергії стає менше, і поверхня зменшується. Як наслідок, вона охолоджується. Правда, подальшу долю вирішує маса зіркового тіла.

Еволюція світил малої маси

Наприклад, якщо масивність менше 0,35 маси нашого Сонця, то еволюціонувати в гігантське світило не зможе. Швидше за все, його чекає стадія блакитного, а потім білого карлика.
За умови, що зірка має середню масу, а весь водень згорить, ядро стиснеться. Після цього почнеться горіння водню біля ядра. Що дозволить зовнішнім шарам розширитися і охолонути. Причому світність дещо збільшиться.
Власне кажучи, об’єкт, що пройшов стадію , в якому ще не горить гелій, відноситься до класу зірки субгіганти.
Можливо, що у світила маса гелиевого ядра збільшиться до межі Чандрассекара. В такому разі, воно різко ущільниться і зменшиться. Або ядро виродиться, або розширяться зовнішні шари. При останньому сценарії також зросте простір конвективної зони, а речовина перемішається. У підсумку, тіло стане червоним гігантом.

Світила середньої маси

Зрозуміло, масивність відіграє важливу роль у розвитку небесних тіл, в тому числі і зірок. Приміром, вчені виявили як продовжують своє життя об’єкти з різними значеннями по цій характеристиці.

Сценарії розвитку:

  • З масою не більш 0,4 сонячної, горіння гелію не починається. Тоді по закінченні водню зовнішня оболонка скидається. І утворюється білий гелієвий карлик.
  • При масі більше 0,4 нашого Сонця в ядрі спалахує гелій. У той же час внутрішній тиск падає, світність знижується і світило переходить на так звану горизонтальну гілка еволюції.
  • Коли маса трохи менше 8 сонячних мас, а в ядрі гелієві ресурси припиняються, підвищується вуглецево-кисневе зміст. Далі ядро стискується і навколо запускається горіння гелію. Причому перемішування речовини призводить до зростання розміру і світності. На цій стадії зоряний об’єкт знаходиться на асимптотичної гілки з інертним центром. Після чого він, приблизно через мільйон років стає нестабільним, і формується в вуглецево-кисневий білий .

Таким чином виходить, що зірка пройшла стадію червоного гіганта називається білим карликом.

Велика маса

Що важливо, при значеннях більше 8 сонячних мас слідом за освітою вуглець-кисневого ядра в термоядерних реакціях починає приймати участь і вуглець. Між іншим, гелиевое згоряння запускається не спалахом, а поступово.
За даними вчених, у світила з масивністю від 8 до 12 Сонця надалі можливе горіння інших, більш важких елементів. Правда, в них залізо ще не горить.
Вони проходять етапи за аналогією з представниками середніх значень. Однак їхня світність вище, а вцілілий білий карлик має інший склад. Якщо говорити точніше, він багатий на кисень, магній і неон. У деяких випадках може статися вибух наднової, але це дуже рідкісне явище.

А ось при масі більше 12 сонячних відзначається ще більш висока світність. Тоді їх уже відносять до сверхгигантам. В них синтез протікає з участю дедалі важчих елементів, аж до заліза. З-за чого утворюється залізне ядро, яке надалі колапсує, тобто вибухнути як наднова. В результаті формується або чорна діра.

Межа Шенберга-Чандрасекара – максимальне значення ядерної маси, при якому в ньому не відбуваються ніякі ядерні реакції. Тоді вона не зможе підтримувати зовнішню оболонку.

Зірки гіганти, їх назви і приклади

За даними астрономів, до гігантського увазі відносять Арктур, Антарес, Поллукс та інші. Варто відзначити, що популярна зірка Альдебаран є надгігантом.
Наприклад, гігантський червоний представник класу знаходиться в сузір’ї – це відома Світу. Або Тубан в сузір’ї , що відноситься до білим світилам.
Звичайно ж, це не всі. Насправді, їх дуже багато і перераховувати поспіль, напевно, не має сенсу.

Отже, ми дізналися, що собою представляють не тільки гігантські зірки, але і надгіганти.
Безумовно, кожна яскрава зірка-це не просто красива оболонка. Характеристика будь-якої з них дуже цікава, а також розкриває сукупність властивостей, життєвий шлях. Більш того, дослідження окремо взятого космічного об’єкта або їх груп відіграє важливе значення для розуміння того, як влаштований наш світ.
За нею цікаво спостерігати і вивчати її особливості. Як багато ще всього багато незбагненного і прекрасного!