Покорно в ночь навек не уходи.
Борись, борись, чтоб день не угасал
Но то, что конкретно случается со звездой, очень сильно зависит от её массы.
Если у вас есть махонькая звёздочка, менее 40% от массы Солнца, она сжигает весь водород, превращая его в гелий, и у неё не хватает массы, чтобы жечь гелий дальше. Солнце сможет превратить гелий в углерод и кислород, а ещё более массивные звёзды сожгут всё это и превратят в железо. Большинство звёзд из этой категории, когда у них закончится горючее, сначала расширятся в гигантскую звезду, а затем сожмутся в белого карлика.
Белые карлики ничего не жгут, и зовутся белыми только потому, что испускают свет, полученный из-за энергии гравитационного сжатия. (Чтобы оценить размеры, вспомним, что радиус Земли равен 6371 км). Когда, через несколько миллиардов лет, их сжатие заканчивается, они перестают испускать свет и превращаются в чёрных карликов. Но самые массивные звёзды с железными ядрами, имеющие радиус в 8 раз больше Солнечного, превращаются в сверхновые. Когда они сжимаются, давление на железо становится столь большим, что звезда начинает синтезировать нейтроны из протонов и электронов, находящихся в атомах железа. Это приводит к выбросу огромной энергии, известному, как взрыв сверхновой.
У ещё более массивных звёзд взрыв сверхновой получается ещё более мощным, и тогда их называют гиперновыми. В гиперновую, возможно, превратятся звёзды, масса которых в 10-100 раз превышает солнечную.
А возможно, и не превратятся! Ирландские астрономы отслеживают взрывы звёзд при помощи телескопа Хаббла. Они пытаются узнать массы звёзд до того, как они превратились в сверхновые, путём определения, какая именно звезда взорвалась. И они обнаружили, что некоторые звёзды могут быть настолько массивными, что они не превращаются в сверхновую или гиперновую, а после окончания горения топлива коллапсируют в чёрную дыру. Это интересно, поскольку в теории этим занимаются не самые массивные звёзды, поскольку их радиусы слишком велики, чтобы они сколлапсировали в чёрные дыры. Считается, что коллапсируют в черную дыру только звезды из определённого диапазона масс. Я нашёл такую вот диаграмму, иллюстрирующую судьбы звёзд в зависимости от их начальной массы:
Мне было бы интересно узнать, превратятся ли в гиперновые самые массивные из звёзд нашей галактики, Эта Киля, Звезда Пистолет (одна из самых ярких звёзд в нашей Галактике) и LBV 1806-20, или же сразу же станут чёрными дырами? Это может зависеть от того, с какой стороны предела Эддингтона они находятся, но, возможно, это будет зависеть ещё и от того, читали ли они когда-нибудь Дилана Томаса!
Комментарии (19)
DancingOnWater
28.07.2016 14:48+3Ни о чем.
Рискну обобщить, но последние этапы звездной эволюции — обеспечивает процентов 90% из всего разнообразия небесных явлений.
qbertych
28.07.2016 14:58+3К сожалению, и правда ни о чем. Хотя не так давно была замечательная статья про звездную эволюцию.
Mad__Max
28.07.2016 22:56+1Согласен — как и предыдущая про темную энергию. Это из-за того, что SLY_G зачем-то начал совсем старые посты Итана вытаскивать и переводить. Еще за 2008-2009 годы. Тогда Итан совсем примитивно писал.
Видимо свежие закончились.
elliadan
28.07.2016 15:34Подскажите, пожалуйста, где можно узнать объяснение вот этого:
и у неё не хватает массы, чтобы жечь гелий дальше
желательно, чтобы «доступным языком».
Т.к. я где-то что-то догадываюсь, но сам себе толком объяснить не могу связь между массой и «способностью» жечь дальше.DrBAXA
28.07.2016 16:21Думаю чтоб жечь нужно сжимать очень сильно. Те у которых недостаточный вес не могут так сжать, гравитация слишком низкая.
Mad__Max
28.07.2016 23:06+3Для синтеза элементов нужно столкнуть их ядра настолько сильно, чтобы преодолеть Кулоновский барьер
Все ядра всех элементов как должно быть известно из школьного курса физики заряжены положительно. А все одинаково заряженные частицы друг от друга отталкиваются. Причем сила этого отталкивания пропорциональна квадрату заряда (если точнее произведению зарядов 2х сталкивающихся ядер — т.к. они и разные могут быть).
Из-за этого чем дальше уходим от водорода по таблице элементов(а порядковый номер элемента — это и есть заряд его ядра, т.е. сколько протонов в ядре) — тем сильнее нужно сталкивать ядра, чтобы они сливались друг с другом. Для этого нужно повышать давление и/или температуру плазмы(=среднюю скорость частиц в ней), чтобы реакции слияния продолжались.
Ну а масса звезды как раз ограничивает то, каких максимальных давлений и температур может достичь ее ядро, т.к. сжатие гравитацией обеспечивающие эти огромные температуры и давления пропорциональна массе.
SCareAngel
28.07.2016 16:23Если кому интересно, то вот так писал поэт Дилан Томас на самом деле:
Do not go gentle into that good night,
Old age should burn and rave at close of day;
Rage, rage against the dying of the light.
trapwalker
28.07.2016 17:16А вот представьте, что Ригель уже рванул лет восемьсот назад. Вот сюрприз-то будет. Интересно какую-нибудь научно обснованную картину этого события посмотреть
PretorDH
28.07.2016 23:31-6Меня всегда интересовало, бахнула суперновая, разлетелись клочки по окресностям. А дальше мы знаем, что Период полураспада есть у любой материи (стабильные элементы просто имеют очень большой), значит разлетевшись по окресностям тяжелая материя начинает распадаться, вплоть до водорода. А гравитационное сжатие созданет новые звезды, которые в свою очередь проходят жизненный цикл. Чем не круговорот энергии во вселенной.
Тоже с черными дырами, на концах джетов у некоторых особо старых заметны нехилые такие туманности. Во что они превратятся в процессе распада наиболее активных изотопов и гравитационного сжатия?
P.S. «Расширение вселенной и большой взрыв» — это только ТЕОРИЯ кое-как привинченая к ОТО. Фактов в опровержение которой не меньше чем в подтверждение (например многие обходят это стороной где взялись тяжелые элементы, свинец или вольфрам в Солнечной системе). Вобщем, Не притивореча никакой из ТЕОРИЙ, принимаем факт стабильности локальной пространства гиперновой. В последствии сдесь будут образовываться новые звезды. Закон сохранения энергии — первичен всяким теориям «расширения». Баланс энергии не меняется в этом куске пространства — она в кругообороте.
Stalker_RED
29.07.2016 10:29+3Где можно почитать о периоде полураспада стабильных элементов? Очень большой, это сколько?
PretorDH
31.07.2016 01:55-3Минусуете человека. Физику подучили бы.
Не верите мне, ответ в следующей статье от Итана №79. Даже протоны в конце-концов распадутся. Только времени нужно много, ОЧЕНЬ МНОГО 10^35 лет.
P.S.Только вопрос о синтезе тяжелых елементов даже после этой статьи открыт. Разве было столько столкновений нейтронных звезд?
GrigoryPek
29.07.2016 10:37+1Уже давно очень доступным языком всё рассказано. Ваше право, соглашаться или нет: Шкловский И. С. «Звезды: их рождение, жизнь и смерть».
igrig
29.07.2016 13:35>а ещё более массивные звёзды сожгут всё это и превратят в железо
Аж мурашки. И почему они (звезды) все еще не коллапсировали. И да, я знаю что железо та грань добра и зла.igrig
30.07.2016 08:56Не, чё правда существуют такие звезды в живой природе, которые доживают до синтеза железа? Момент сверхновых не рассматриваем, именно естественный процесс. Чтож за монстры это должны быть.
Mad__Max
30.07.2016 22:02+1Все достаточно тяжелые звезды доживают до образования железа в ядре на последних стадиях жизни.
При взрыве сверхновой образуются элементы еще тяжелее чем железо. А само железо(и никель заодно) еще при обычном термоядерном синтезе образуются — просто масса звезды нужна большая, минимум в 10 раз тяжелее Солнца. Именно поэтому железно-никелевые астероиды довольно распространены в космосе, да и ядро Земли как считается в основном из железа состоит — это все остатки ядра одной из старых крупных взорвавшихся звезд.
Самый известный пример из относительно близких к нам звезд — Бетельгейзе Как раз сейчас у нее уже железо в ядре накапливается и она относительно скоро должна взорваться как сверхновая.
asvishnyakov
К слову, эпиграф к статье — то самое стихотворение, что используется в Интерстелларе:
«Не уходи смиренно, в сумрак вечной тьмы,
Пусть тлеет бесконечность в яростном закате.
Пылает гнев на то, как гаснет смертный мир,
Пусть мудрецы твердят, что прав лишь тьмы покой.
И не разжечь уж тлеющий костёр.
Не уходи смиренно в сумрак вечной тьмы,
Пылает гнев на то, как гаснет смертный мир.»
valemak
Мне самым проникновенным представляется вот такой вариант перевода: