Содержание

Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 41. Судьбы звёзд

От газового облака до белого карлика

Расскажем сначала о «спокойных» стадиях эволюции звезды.

На пути к главной последовательности

Рождение всех звёзд происходит примерно одинаково. Облако разреженного межзвёздного газа под действием гравитации сжимается и нагревается. Когда температура в центре облака достигает нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции синтеза — превращение водорода в гелий.

Это и есть рождение звезды: она начинает светить.

Выделение энергии при термоядерных реакциях значительно повышает температуру в центральной части звезды, и давление там настолько возрастает, что сжатие под действием тяготения прекращается. Звезда переходит в стационарное состояние, то есть состояние, в котором она пребывает длительное время. При этом сила давления раскалённого газа, непрерывно подогреваемого термоядерными реакциями, в точности уравновешивает силу тяготения.

Пребывание на главной последовательности

В стационарном состоянии звезда проводит «лучшую» часть своей жизни, измеряемую миллионами и даже миллиардами лет. При этом чем больше масса звезды, тем больше давление в её центре, и, следовательно, необходима большая температура для уравновешивания тяготения.

Поэтому находящиеся в стационарном состоянии звёзды большей массы имеют одновременно и большую температуру, и большую светимость. Значит, для таких звёзд чем выше температура, тем выше светимость. А это как раз и есть главное свойство звёзд главной последовательности.

Итак, мы приходим к выводу, что звёзды главной последовательности — это звёзды, находящиеся в стационарном состоянии.

Теперь становится понятным, почему большинство известных звёзд принадлежат главной последовательности — просто потому, что в стационарном состоянии звёзды пребывают долго.

Как зависит время жизни звезды от её массы?

Более массивные звёзды «сгорают» быстрее, чем менее массивные, потому что, как мы видели, чем больше масса звезды, тем выше температура в её центральной области и поэтому тем больше там скорость термоядерных реакций.

Жизнь белых и голубых гигантов в тысячи раз короче, чем жизнь нашего Солнца. Уже сам факт, что мы можем наблюдать такие молодые звёзды сегодня, означает, что процесс образования звёзд продолжается.

«Сотворение мира» ещё далеко не завершено!

Зато красные карлики, находящиеся в самом низу главной последовательности, живут значительно дольше звёзд типа Солнца, так как они расходуют свою энергию куда экономнее. Вот уж поистине «тише едешь — дальше будешь»: продолжительность жизни красных карликов сопоставима со временем существования Вселенной.

Окончание >>>