Знаймо![]() приховати рекламу
| Цей текст може містити помилки. Червоний гігантПлан:
Примітки ВведенняЧервоні гіганти і надгіганти - зірки пізніх [1] спектральних класів з високою світністю і протяжними оболонками. 1. Спостережувані характеристики червоних гігантів До червоних гігантів відносять зірки спектральних класів K і M класів світності III та I відповідно, тобто з абсолютними зоряними величинами Спектри червоних гігантів характеризуються наявністю молекулярних смуг поглинання, максимум випромінювання припадає на червону і інфрачервону області спектра. 2. Походження і будова червоних гігантів2.1. "Молоді" і "старі" червоні гіганти Зірки в процесі своєї еволюції можуть досягати пізніх спектральних класів і високих светимостей на двох етапах свого розвитку: на стадії зореутворення і пізніх стадіях еволюції. Стадія, на якій молоді зірки спостерігаються як червоні гіганти, залежить від їх маси - цей етап триває від ~ 10 3 років для масивних зірок з масами На пізніх стадіях еволюції зірок, після вигоряння водню в їх надрах, зірки сходять з головної послідовності і переміщаються в область червоних гігантів і надгігантів діаграми Герцшпрунга - Рассела : цей етап триває ~ 10% від часу "активної" життя зірок, тобто етапів їх еволюції, в ході яких у зоряних надрах йдуть реакції нуклеосинтезу. Зірки головної послідовності з масами У сучасній астрофізиці термін червоні гіганти відноситься, як правило, до таких проеволюціоніровавшім зіркам, що зійшов з головної послідовності; молоді зірки, не вийшли на головну послідовність, узагальнено називають протозірка або по конкретному типу, наприклад, зірки типу T Тельця. 2.2. Будова червоних гігантів, нестійкості в їх оболонках і втрата ними маси І "молоді", і "старі" червоні гіганти мають схожі спостережувані характеристики, що пояснюються схожістю їх внутрішньої будови - всі вони мають гаряче щільне ядро і дуже розріджену і протяжну оболонку ( англ. envelope ). Наявність протяжної і щодо холодної оболонки призводить до інтенсивного зоряному вітрі : втрати маси при такому закінчення речовини досягають
Конвективні механізми можуть призводити до виносу в атмосферу зірки продуктів нуклеосинтезу з внутрішніх ядерних джерел, що є причиною спостережуваних аномалій хімічного складу червоних гігантів, зокрема, підвищеного вмісту вуглецю. 3. Ядерні джерела енергії та їх зв'язок з будовою червоних гігантівВ процесі еволюції зірок головної послідовності відбувається "вигоряння" водню - нуклеосинтез з утворенням гелію (див. Протон-протонний цикл, цикл Бете). Таке вигоряння призводить до припинення енерговиділення в центральних частинах зірки, стиснення і, відповідно, до підвищення температури і щільності в її ядрі. Ріст температури й щільності в зоряному ядрі веде до умов, в яких активується нове джерело термоядерної енергії: вигоряння гелію (потрійна гелієва реакція або потрійний альфа-процес), характерний для червоних гігантів і надгігантів. При температурах порядку 10 8 К кінетична енергія ядер гелію стає досить високою для подолання кулонівського бар'єру: два ядра гелію (альфа-частинки) можуть зливатися з утворенням нестабільного ізотопу берилію Be 8: He 4 + He 4 = Be 8 Велика частина Be 8 знову розпадається на дві альфа-частинки, але при зіткненні Be 8 з високоенергетичної альфа-часткою може утворитися стабільне ядро вуглецю C 12: Be 8 + He 4 = C 12 + 7,3 МеВ. Незважаючи на досить низьку рівноважну концентрацію Be 8 (наприклад, при температурі ~ 10 8 К відношення концентрацій Be 8 / He 4 ~ 10 -10), швидкість потрійний гелієвої реакції виявляється достатньою для досягнення нового гідростатичної рівноваги в гарячому ядрі зірки. Залежність енерговиділення від температури в потрійний гелієвої реакції надзвичайно висока: так, для діапазону температур де Початок потрійний гелієвої реакції в вироджених ядрах маломасивні (маса до ~ 2,25 сонячних) червоних гігантів має вибухоподібний характер, що призводить до різкого, але дуже короткочасного (~ 10 4 -10 5 років) зростання їх світності - гелієвої спалаху. Слід, однак, відзначити, що потрійна гелієва реакція характеризується значно меншим енерговиділенням, ніж цикл Бете : у перерахунку на одиницю маси енерговиділення при "горінні" гелію більш ніж в 10 разів нижче, ніж при "горінні" водню. У міру вигоряння гелію і вичерпання джерела енергії в ядрі можливі й більш складні реакції нуклеосинтезу, проте, по-перше, для таких реакцій потрібні все більш високі температури і, по-друге, енерговиділення на одиницю маси в таких реакціях падає в міру зростання масових чисел ядер, що вступають в реакцію. Додатковим фактором, очевидно, що впливає на еволюцію ядер червоних гігантів, є поєднання високої температурної чутливості потрійний гелієвої реакції (див. Рис. 3) і реакцій синтезу більш важких ядер, з механізмом нейтринного охолодження : при високих температурах і тиску можливо розсіяння фотонів на електронах з утворенням нейтрино -антинейтрино пар, які вільно забирають енергію з ядра: зірка для них прозора. Швидкість такого об'ємного нейтринного охолодження, на відміну від класичного поверхневого фотонного охолодження, не лімітована процесами передачі енергії з надр зірки до її фотосфері. У результаті реакції нуклеосинтезу в ядрі зірки досягається нова рівновага, що характеризується однаковою температурою ядра: утворюється ізотермічне ядро (Рис. 1). 4. Завершальні стадії еволюції червоних гігантів
5. Червоні гіганти - змінні зірки
Література
Примітки
Цей текст може містити помилки. Схожі роботи | скачати Схожі роботи: Водний гігант Яскравий гігант Блакитний гігант Зірка-гігант Крижаний гігант Червоний Червоний міст Червоний терор |