Види зірок [типи]

Повністю конвективні зірки

У всій зірці перенесення енергії здійснюється конвекцією. Джерело енергії – гравітаційне стиснення – відповідає тільки що виникла зірці. На діаграмі Герцшпрунга – Рассела зірка, побудована за цією моделлю, знаходиться в області червоних гігантів і між цією областю та головною послідовністю. Конвекція забезпечує ефективне перемішування речовини, тому хімічний склад зірки однорідний. Модель описує зірку на ранній стадії еволюції.

Зірки нижній частині головної послідовності

Зірки нижній частині головної послідовності – це ті, у яких M <1,4M☉. Джерелом енергії служить горіння водню в протон-протонної циклі. Температура в центрі 12-14 млн коливань. Передача енергії в центральних областях здійснюється випромінюванням (промениста зона). Приблизно на відстані, рівному половині радіуса, прозорість речовини зменшується настільки, що променистий перенесення «не справляється», і виникає конвекція (конвективная оболонка). У міру згоряння водню гелій накопичується в центральних частинах, так як там температура вище і термоядерні реакції відбуваються швидше, але принципових змін моделі немає. На діаграмі Герцшпрунга – Рассела зірка, побудована за цією моделлю, знаходиться поблизу і на головній послідовності в нижній її частині. Представник цього типу зірок – Сонце.

Зірки верхній частині головної послідовності

Маса зірок верхній частині головної послідовності більше 1,4M☉. Температура в центрі зірки становить 17-20 млн коливань, горіння водню здійснюється в вуглецево-азотному циклі. Темп виділення енергії дуже високий, і в центрі утворюється конвективное ядро, яке оточене променевої оболонкою.

Високий темп вигоряння водню призводить до того, що в центральній частині зірки накопичується гелій, і хімічний склад зірки перестає бути однорідним.

Зірки з неоднорідним хімічним складом

Зірки з неоднорідним хімічним складом – це моделі масивних зірок головної послідовності і червоних гігантів, тобто зірок, що знаходяться на пізніх стадіях еволюції. Характерною їх особливістю є наявність шарових джерел енергії, коли в центрі зірки повністю вичерпується водень, утворюється гелієвої ядро, на поверхні якого триває горіння водню.

Більш складні моделі (це моделі зірок великої маси на пізніх стадіях еволюції) можуть мати кілька шарових джерел енергії, кожен з яких відокремлює зони з різним хімічним складом. Так, переходячи всі до більш глибоких шарів зірки, ми перетнемо перший шарової джерело, що відокремлює багату воднем зовнішню оболонку зірки від шару чистого гелію. На нижній межі цього шару горить гелій (реакції 3He => C і C + He => 0), шарової джерело відокремлює від гелиевого шару шар суміші вуглецю і кисню, в нижній частині якого відбувається реакція C + O => Mg, і т. д. У такій моделі може чергуватися і кілька конвективних і променистих зон.

Білі карлики

Білий карлик має дуже високою щільністю речовини (ρ ≈ 109 – 1011 кг / м3). При таких щільності газ вже не є ідеальним. У повністю ионизованном речовині білого карлика як би співіснують два газу: іонний, що володіє властивостями ідеального газу, і електронний, що володіє властивостями виродженого газу. Тиск в білому карлику забезпечується електронним газом, і воно залежить виключно від щільності речовини.

Зірка знаходиться в рівновазі, якщо гравітаційне тиск дорівнює тиску газу. Гравітаційне тиск pg ~ GM2 / R4, тиск виродженого газу p ~ ρ5 / 3, тоді при рівновазі GM2 / R4 ~ ρ3 / 2 = (GM / R3) 5/3 ~ M5 / 3 / R5. Звідси випливає, що рівновага можливо, якщо R ~ M-1/3, т. Е. При збільшенні маси радіус білого карлика зменшується. 

Але властивості виродженого газу при деякій критичній щільності змінюються так, що при великій щільності змінюється рівняння стану, т. Е. Змінюється залежність тиску від щільності. Тепер вона буде такою: p ~ ρ4 / 3. Але при цьому рівність гравітаційного і газового тиску можливо лише при певному значенні маси. Гранична маса білого карлика виявляється рівною приблизно 1,4M☉.

У білому карлику щільність значно збільшується до центру, температура ж завдяки високій теплопровідності виродженого газу підвищується дуже повільно. При досягненні щільності більш 1012 кг / м3 в центрі білого карлика може утворитися кристалічний (твердий) ядро.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Дослідження Венери