Глава 6. Звезды

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Почему звезда с большой массой живет меньше, чем звезда с малой массой?

Решение

С ростом массы звезды увеличивается температура газа в ее ядре, поэтому быстро возрастает интенсивность термоядерных реакций. У звезд не очень большой массы (до 30 MSun1) светимость зависит от массы очень сильно:

L ~ Mγ,
где 3 < γ < 5. А запас ядерного горючего, очевидно, пропорционален массе звезды. Поэтому время жизни
t ~ M / L ~ M1 – γ.

Положив в среднем γ = 4, получаем t ~ M–3. Если время жизни Солнца около 20 миллиардов лет, то у звезды вдвое массивной время жизни будет порядка одного миллиарда лет.

У очень массивных звезд светимость увеличивается не так круто. Их светимость уже столь высока, что лучевое давление становится сравнимо с газовым и играет все большую роль в равновесии звезды. Поэтому газовое давление (а значит и температура) с ростом массы звезды увеличивается уже не так быстро, и интенсивность термоядерных реакций также изменяется незначительно. Для очень массивных звезд справедливо соотношение L ~ M, поэтому их время жизни не зависит от массы и близко к 3–5 млн. лет.


 9 из 11