V-kosmose.com

Звезды красные гиганты — факты, которые нужно знать

Звезды красные гиганты - факты, которые нужно знать

Даже звезды умирают, но умирают красиво. Какие-то звезды взрываются (взрыв сверхновой), какие-то раздуваются, как воздушные шары, а какие-то превращаются в черные дыры.

Эта статья посвящена красным гигантам, которые раздуваются словно воздушные шары.

Звезды, размером с наше собственное Солнце заканчивают свою жизнь, как Красные Гиганты в конце своей эволюции. Что касается судьбы нашего Солнца, оно не умрет раньше, чем через 5 миллиардов лет. Таким образом, мы в значительной степени в безопасности, если, конечно, опасный астероид не упадет на Землю и вызовет катастрофический удар, что приведет к массовому вымиранию.

Звезды обычно состоят из газа, называемого водородом. В ядре звезды каждые два атома водорода сливаются воедино, образуя один атом гелия - более тяжелый газ, чем водород. Этот синтез называется реакцией ядерного синтеза.

Звезды синтезируют водород в гелий в своем ядре (самом центре) и, следовательно, гелию некуда идти. После миллиардов лет реакции синтеза звезды накапливают огромное количество гелия в своих ядрах, и постепенно водород, составляющий звезду, медленно выгорает (мы имеем в виду, что он превращается в гелий).

Этапы эволюции звезды

Этапы эволюции звезды

Водород – это топливо, которое поддерживает жизнь звезд. Когда водород исчезает, звезды заканчивают свою жизнь.  В течение всего этого срока, то есть, когда водород сливается с гелием, создается внешнее давление из-за реакции синтеза. Именно это внешнее давление удерживает звезды от коллапса из-за огромного притяжения в ядре звезд.

При отсутствии внешнего давления, звезды поддаются гравитационному притяжению своих ядер. С сильной гравитацией, звезды начинают сокращаться в своем собственном ядре. Итак, звезды становятся все плотнее и меньше.

С начала сжатия звезды постепенно нагреваются, потому что все больше и больше массы упаковывается во все меньшее и меньшее пространство. Постепенное повышение температуры в конечном итоге достигает точки, когда гелий, присутствующий в звездах, теперь может начать синтезироваться в атомы углерода и атомы кислорода.

Этот синтез гелия может начаться со внезапной и взрывной вспышки или может начаться постепенно и медленно. Как именно начнется синтез гелия зависит от массы звезды.

Опять же, реакция синтеза высвобождает энергию. Это огромное количество энергии, получаемой из-за слияния гелия с углеродом задерживается внутри и пытается выйти наружу. Это приводит к огромному повышению давления, которое, в свою очередь, начинает выталкивать наружу, что приводит к расширению звезд.

От размера звезды зависит ее состав и процессы, протекающие в его ядре

От размера звезды зависит ее состав и процессы, протекающие в его ядре

На этом этапе расширения – звезды начинают набухать. Они расширяются и расширяются, пока не станут массивными, их диаметр варьируется от 100 миллионов до 1 миллиарда километров. Другими словами, они увеличились в размерах примерно в 100-1000 раз в сравнении с их первоначальным размером.

После огромного набухания, энергия, которая создается из-за слияния гелия в углероде, теперь распространяется по большей площади поверхности. Поскольку давление больше не концентрируется на меньшей площади поверхности, то температура поверхности образованных гигантов равна более низкой.

Температура поверхности образовавшихся гигантов намного ниже, чем температура поверхности, которая была первоначально, когда они превращали водород в гелий. Фактически, теперь температура падает примерно до половины первоначальной температуры.

Водород и гелий - основной состав всех звезд нашей Вселенной и источник их энергии

Водород и гелий - основной состав всех звезд нашей Вселенной и источник их энергии

У красных гигантов температура поверхности в диапазоне от 2200 ° C (или 4000 ° F) до 3200 ° C (или 5800 ° F). В этом температурном диапазоне звезды кажутся желто-оранжевыми или ярко-красными по цвету и, следовательно, называются красными гигантами.

Некоторым красным гигантам все же удается оставить немного водорода во внешней оболочке, который продолжает плавиться в гелий, в то время как гелий в ядре продолжает синтезироваться в углерод.

Они продолжают синтезировать гелий в углерод еще около 1 миллиарда лет. Во время этого процесса гелий в своих ядрах продолжает сливаться с углеродом. Когда гелия больше не осталось для синтеза, звезды снова начинают сокращаться. Когда гелий внешней оболочки достигает ядра и воспламеняется, внешние слои в конечном счете раздуваются, как газовые облака.

Эти газовые облака известны, как планетарные туманности. Однако, несмотря на то, что внешние слои взрываются как планетарные туманности, их ядро ​​продолжает разрушаться, образуя в итоге белые карликовые звезды.

Туманность Эскимоса - один из последних этапов эволюции небольшой звезды

Туманность Эскимоса - один из последних этапов эволюции небольшой звезды

Однако, в случае очень больших звезд, окончательный коллапс может в конечном итоге привести к появлению сверхновой, где ядро ​​встречает насильственную и огненную взрывную смерть. Однако звезды размером с Солнце становятся белыми карликами. Это просто звезды среднего размера, которые больше не горят, и ядро, которое все еще светится, оставлено для охлаждения на просторах Вселенной на вечность.

Что будет с нашим Солнцем? Неизбежное!

Оно превратится в красного гиганта. После чего поглотит и Меркурий, и Венеру. Некоторые ученые говорят, что на этом этапе Солнце может даже поглотить Землю. Другие говорят, что Солнце не поглотит нашу планету, но приблизится к нему близко и очень опасно. Как бы то ни было, жизни на Земле больше не будет.

Интересный факт:

Когда звезда увеличивается, чтобы стать красным гигантом, ее обитаемая зона также изменяется. Это означает, что область, где может существовать жидкая вода, со временем меняется. Поскольку продолжительность жизни красных гигантов составляет около миллиарда лет, жизнь может процветать в течение этого периода времени. Однако, когда наше Солнце в конце концов снова начнет разрушаться, новая обитаемая зона снова станет бесплодной, как животворящая сила - свет солнца больше не достигнет места, превратив его обратно в ледяную могилу всех форм жизни.