Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Товары для школы   Подготовка к ЕГЭ онлайн





Глава 6. Звезды

6.4. Жизненный путь рядовой звезды

Назад Вперед
Назад Вперед

6.4.2. Процессы в звездах главной последовательности

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.

Модель 5.2. Синтез гелия

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.

Модель 6.7. Реакции в горячих звездах

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.


Назад Вперед
Наверх

Включить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий

Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Товары для школы   Подготовка к ЕГЭ онлайн