www.ASTROLAB.ru

ASTROLAB.ruЗвездыПроцессы в звездах главной последовательности
ГлоссарийФото космосаИнтернет магазинКосмос видео



Процессы в звездах главной последовательности
Версия для печати

Вновь образовавшиеся звезды будут находиться на главной последовательности очень долго. Горение водорода – самая длительная стадия в жизни звезды, так как в молодой звезде водорода до 70 % от всей массы. При превращении водорода в гелий выделяется большое количество энергии. Вес вышележащих звездных слоев уравновешивается на стадии главной последовательности давлением звездного газа.

В звездах главной последовательности происходит реакции так называемого протон-протонного цикла.

p + p→ 2D + e+ +  νe
D + p→ 3He + γ
3He + 3He→ 4He + 2p
     или     
p + p→ 2D + e + + νe
D + p→ 3He + γ
3He + 4He→ 7Be + γ
7Be + e→ 7Li + νe
7Li + p→ 24He


Таким образом, в результате из четырех протонов образуется ядро гелия:

4H → He + 2e+ + 2νe + 25,7 МэВ.

Звезды, у которых масса превышает массу Солнца в несколько раз, реализуют другие термоядерные реакции, в которых главными участниками являются ядра гелия. Выделение энергии при горении гелия примерно на порядок меньше, чем при горении водорода, поэтому время жизни и число звезд на этой стадии значительно меньше, чем звезд главной последовательности. Но благодаря высокой светимости (это звезды, находящиеся на стадии красного гиганта или сверхгиганта), они хорошо изучены.

Наиболее важная реакция у этих звезд – тройной альфа-процесс.

12C + p → 13N + γ
13N → 13C + e+ + νe
13C + p → 14N + γ
14N + p → 15O + γ
15O + p → 15N + e+ + νe
15N + p → 12C + 4He

Такие реакции возможны только в звездах массивнее и горячее Солнца. Углерод выступает в роли катализатора.

При более высоких температурах, как показывают теоретические расчеты, происходят реакции горения C12, O16, Ne20, Mg24, Si28. Энерговыделение в них сравнимо с энерговыделением в 3α-реакции, однако мощное нейтринное излучение из-за высокой температуры 2∙109 K делает время жизни звезды на этих стадиях много меньше, чем на стадии горения гелия. Вероятность обнаружения таких звезд крайне мала, и в настоящее время нет ни одного уверенного отождествления звезды в спокойном состоянии, выделяющей энергию за счет горения С12 или более тяжелых элементов.

Звезды главной последовательности являются самыми распространенными во Вселенной. Солнце, типичная звезда главной последовательности, за последние 5 миллиардов лет уже израсходовало половину водородного топлива и сможет поддерживать свое существование в течение еще 6–7 миллиардов лет, прежде чем запасы водорода в его ядре иссякнут. Тогда Солнце превратится в красный гигант.






??????.???????