Трохи про еволюцію зірок
Ключовий параметр всіх зірок – це маса. Вона задає інтенсивність всіх відбуваються в зірці процесів, так як від маси зірки залежить тиск, щільність і, відповідно, температура речовини в її надрах. А чим вище значення цих величин, тим вище ймовірність кожного акту термоядерного синтезу, тобто він протікає з більшою інтенсивністю. Стабільність зорі підтримується рівновагою між силою її гравітаційного стиснення і силою тиску, расталкивающей її за рахунок енерговиділення в ході ядерних реакцій.
Маса ж визначає і тривалість стабільного існування зірки до вичерпання водню як термоядерного пального (етап «головної послідовності»), і її подальшу долю. В кінці цього періоду свого життя зірки в залежності від маси зазнають ті або інші зміни, результатом яких стає перетворення їх в об’єкти одного з трьох типів: білі карлики, нейтронні зірки або чорні дірки. Нас буде цікавити перший варіант.
Серце червоного гіганта
Якщо маса зірки не перевищує деякої порогової величини (1,44 маси Сонця), їй судилося стати карликом. Яким чином це відбувається? Після вичерпання водню в центрі зорі утворюється щільне гелиевое ядро – по суті, шлак, напрацьований за час її життя.
Енергія більше не відводиться з центру, отже, зростають температура і щільність – адже зірку стискає власна гравітація. У якийсь момент вони досягають такого значення, при якому вже гелій здатний вступати в реакцію синтезу, утворюючи вуглець. В оболонці зірки в цей час відбуваються процеси, що ведуть до її роздування і охолодження зовнішніх областей. Зірка стає червоним гігантом.
Ядро червоного гіганта має ізотермічні властивості, охолоджуючись в основному не за рахунок віддачі випромінювання з поверхні, а в результаті винесення енергії нейтрино – частинок, для яких ядро прозоро.
Червоний гігант – нестабільна зірка. Зрештою, вона втрачає свої зовнішні шари – при цьому утворюються такі видовищні космічні феномени, як планетарні туманності. Залишається тільки гаряче гелиевое ядро з великим або меншим вмістом вуглецю і – в дуже малій концентрації – більш важких елементів (кисень). Це ядро і є білий карлик.
