Зірки-гіганти

Результати визначення зоряних діаметрів виявилися воістину вражаючими. Астрономи не підозрювали раніше, що у Всесвіті можуть бути такі зірки-гіганти. Першою зіркою, справжні розміри якої вдалося визначити (в 1920 р), була яскрава зірка сузір’я Оріона, що носить арабське назва Бетельгейзе. Її діаметр виявився перевищує діаметр орбіти Марса! Інший зіркою-гігантом є Антарес, найяскравіша зірка в сузір’ї Скорпіона: її діаметр приблизно в півтора рази більше діаметра земної орбіти. В ряду відкритих поки зоряних гігантів треба поставити і так звану Дивну “Миру”, зірку в сузір’ї Кита, діаметр якої в 330 разів більше діаметру нашого Сонця. Зазвичай зірки-гіганти мають радіуси від 10 до 100 сонячних радіусів і світності від 10 до 1000 світимостей Сонця. Зірки з світність більшою, ніж у гігантів, називаються надгіганти і гіпергіганти.

Зірки-гіганти мають цікаву фізичну будову

Зірки-гіганти мають цікавим фізичним будовою. Розрахунок показує, що подібні зірки, незважаючи на жахливі розміри, містять непропорційно мало речовини. Вони важче нашого Сонця всього в кілька разів; а так як за обсягом Бетельгейзе, наприклад, більша за Сонце в 40000000 разів, то щільність цієї зірки повинна бути незначна. І якщо речовина Сонця в середньому по щільності наближається до води, то речовина зірок-гігантів в цьому відношенні схожа на розріджене повітря. Зірки-гіганти, як висловився один астронома, “нагадують величезний аеростат малої щільності, значно меншою, ніж щільність повітря”.

Зірка стає гігантом після того, як весь водень, доступний для реакції в ядрі зірки, був використаний. Зірка, початкова маса якої не перевищує приблизно 0,4 сонячних мас, не стане зіркою-гігантом. Це відбувається тому, що речовина всередині таких зірок сильно змішано шляхом конвекції, і тому водень продовжує брати участь в реакції до тих пір, поки не витратить всю масу зірки, в цій точці вона стає білим карликом, що складається переважно з гелію. Якщо зірка є більш масивною, ніж цей нижню межу, то коли вона буде споживати весь водень, доступний в ядрі для реакції, ядро ​​почне стискатися. Тепер водень реагує з гелієм в оболонці навколо багатого гелієм ядра і частина зірки за межами оболонки розширюється і охолоджується. У цьому місці своєї еволюції світність зірки залишається приблизно постійною і температура її поверхні знижується. Зірка починає ставати червоним гігантом. У цій точці температура зірки, вже, як правило, червоного гіганта, буде залишатися приблизно постійної, тоді як її світність і радіус істотно збільшаться, а ядро ​​продовжить скорочуватися, підвищуючи свою температуру.

Якщо маса зірки була нижче приблизно 0,5 сонячних мас, вважається, що вона ніколи не досягне центральних температур, необхідних для синтезу гелію. Тому вона буде залишатися червоною зіркою-гігантом з синтезом водню, поки не почне перетворюватися в гелевий білий карлик.

...
ПОДІЛИТИСЯ: