Astronet > 1 Evolyuciya zvezd posle glavnoi posledovatel'nosti.

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Evolyucionnaya astrofizika

<< L1 1.1 Vyrozhdenie veshestva v >>

1 Evolyuciya zvezd posle glavnoi posledovatel'nosti.

Gorenie vodoroda - samaya dlitel'naya stadiya v zhizni zvezdy, chto svyazano s nachal'nym bol'shim obiliem vodroda (70 $\%$ po masse) i bol'shoi kaloriinost'yu ( $\sim 0.007 mc^2$ ) prevrasheniya vodoroda v gelii, chto sostavlyaet okolo 70 $\%$ energii, poluchaemoi v cepochke posledovatel'nyh termoyadernyh prevrashenii vodoroda v element c naibol'shei energiei svyazi na nuklon Fe⁵⁶₂₆ ( $\sim 8.6$ MeV/nuklon). Fotonnaya svetimost' zvezd na glavnoi posledovatel'nosti, gde gorit vodorod, kak pravilo men'she, chem na posleduyushih stadiyah evolyucii ¹, a ih neitrinnaya svtimost' znachitel'no men'she, t.k. central'nye temperatury ne prevyshayut $\sim 4\times 10^7$ K. Poetomu bol'shaya chast' zvezd v Galaktike i vo Vselennoi yavlyayutsya zvezdami glavnoi posledovatel'nosti.

Posle okonchaniya goreniya vodoroda v yadre zvezda othodit vpravo ot glavnoi posledovatel'nosti na diagramme effektivnaya temperatura - svetimost' (diagramma Gercshprunga-Ressela), ee effektivnaya temperatura umen'shaetsya, i zvezda peremeshaetsya v oblast' krasnyh gigantov. Eto svyazano s konvektivnym perenosom energii ot sloevogo vodorodnogo istochnika, raspolagayushegosya neposredstvenno vblizi gelievogo yadra. V samom yadre temperatura iz-za gravitacionnogo szhatiya postepenno povyshaetsya, i pri temperature $T_c\sim 2-3\times 10^7$ i plotnosti $\rho_c\sim 10^3-10^4$ g/sm³ nachinaetsya gorenie geliya. (Zamechanie: tak kak v prirode net ustoichivyh elementov s atomnymi nomerami 5 i 8, nevozmozhna reakciya $He^4+p\to {\ldots}^5+...$ , a berillii-8 raspadaetsya na 2 al'fa-chasticy $He^4+He^4\to Li^8\to Be^8+e^-+\nu_e; \quad Be^8\to 2 He^4\,(3\times 10^{-16})$ c).

Vydelenie energii na gramm pri gorenii geliya primerno na poryadok men'she, chem pri gorenii vodoroda. Poetomu vremya zhizni i chislo zvezd na etoi stadii evolyucii znachitel'no men'she, chem zvezd glavnoi posledovatel'nosti. No blagodarya vysokoi svetimosti (stadiya krasnogo giganta ili sverhgiganta) eti zvezdy horosho izucheny.

Naibolee vazhnaya reakciya - $3\alpha$ - process: $3He^4\to C^{12}$ Energiya summy treh al'fa-chastic na 7.28 MeV prevyshaet energiyu pokoya yadra ugleroda-12. Poetomu chtoby reakciya effektivno shla, nuzhen ``podhodyashii'' energeticheskii uroven' yadra ugleroda-12. Takoi uroven' (s energiei 7.656 MeV) u yadra C¹² imeetsya², poetomu 3 $\alpha$ -reakciya v zvezdah nosit rezonansnyi harakter i poetomu idet s dostatochnoi skorost'yu. Dve al'fa-chasticy obrazuyut korotkozhivushee yadro Be⁸: $He^4+He^4\leftrightarrows Be^8$ . Vremya zhizni Be⁸ okolo 10^-16 c, no est' veroyatnost' prisoedineniya eshe odnoi al'fa-chasticy s obrazovaneim vozbuzhdennogo yadra ugleroda-12: $Be^8+He^4\leftrightarrows C^{12(*)}$ . Vozbuzhdenie snimaetsya rozhdeniem pary, a ne fotonom, t.k. fotonnyi perehod s etogo urovnya zapreshen pravilami otbora $\Delta s=0$ : $C^{12*}\to C^{12}+e^++e^-$ . Zametim, chto obrazuyushiisya atom ¹²C^* v osnovnom srazu zhe "razvalivaetsya" na Be i He i v konechnom schete na 3 al'fa-chasticy, i tol'ko v odnom sluchae iz 2500 proishodit perehod na osnovnoi uroven' s vydeleniem 7.65 MeV energii, unosimoi e⁺e^- paroi.

Skorost' dal'neishei reakcii

$\begin{displaymath} He^4+C^{12}\to O^{16} + 7.16\,\hbox{MeV} \end{displaymath}$

(1)

sil'no zavisit ot temperatury (opredelyaemoi massoi zvezdy), poetomu okonchatel'nyi rezul'tat goreniya geliya v massivnyh zvezdah - obrazovanie uglerodnogo, ugloerodno-kislorodnogo ili chisto kislorodnogo yadra.

Na posleduyushih stadiyah evolyucii massivnyh zvezd v central'nyh oblastyah zvezdy pri vysokih temperaturah proishodyat reakcii neposredstvennogo sliyaniya tyazhelyh yader. Energovydelenie v reakciyah goreniya C¹², O¹⁶, Ne²⁰, Mg²⁴, Si²⁸ sravnimo s energovydeleniem v $3\alpha$ -reakcii, odnako moshnoe neitrinnoe izluchenie iz-za vysokoi temperatury ( $\sim 2\times 10^9$ K) delaet vremya zhizni zvezdy na etih stadiyah mnogo men'she, chem vremya goreniya geliya. Veroyatnost' obnaruzheniya takih zvezd kraine mala, i v nastoyashee vremya net ni ni odnogo uverennogo otozhdestvleniya zvezdy v spokoinom sostoyanii, vydelyayushei energiyu za schet goreniya C¹² ili bolee tyazhelyh elementov.

Subsections

<< L1 1.1 Vyrozhdenie veshestva v >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: astrofizika - Evolyuciya zvezd - kvazary - Kosmologiya Publikacii so slovami: astrofizika - Evolyuciya zvezd - kvazary - Kosmologiya
Sm. takzhe: Pererabotka veshestva v Kassiopee A Kvazar v rannei Vselennoi Razlozhenie dalekogo sveta Formirovanie galaktik v magnitnoi Vselennoi NGC 7789: Roza Karoliny Chetyre izobrazheniya kvazara vokrug galaktiki-linzy "Effekty" Zel'dovicha, zapechatlennye na nashem nebe Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [4]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce