Óriás csillag

Hertzsprung-Russell diagram Spektrális osztály barna törpék fehér törpék vörös törpék szubtörpék Fő szekvencia (törpék) Subgiants Óriások Fényes óriások szuperóriások Hiperóriások Abszolút csillag- nagyságrendű (M V )

Az óriás nagy  sugarú és nagy fényerejű csillagtípus [ 1] . Az óriáscsillagok sugara általában 10-100 napsugár , fényessége pedig 10-1000 napsugár . Az ilyen csillagok fényessége nagyobb, mint a fősorozatú csillagoké , de kisebb, mint a szuperóriásoké [2] [3] , és a Yerkes-féle spektrális osztályozásban az ilyen csillagok II. és III. spektrális osztályba tartoznak [4] .

Terminológia

Az "óriáscsillag" kifejezést Einar Hertzsprung dán csillagász vezette be 1906-ban, amikor felfedezte, hogy a K és M osztályú csillagok fényességük szerint két osztályba sorolhatók: egyesek sokkal fényesebbek, mint a Nap, míg mások sokkal halványabbak. A korai spektrumtípusú csillagok azonban sokkal kevésbé különböznek egymástól, sőt megkülönböztethetetlenek is lehetnek [5] , és ilyen esetekben spektrális elemzést alkalmaznak [6] . Ezenkívül a " fehér törpe " és a " kék törpe " kifejezés egyáltalán nem utal a fősorozat csillagaira, így zavar keletkezhet. Így például a korai spektrális típusok fősorozatú csillagait "fehér óriásoknak" nevezhetjük [7] .

Oktatás és evolúció

A fő szekvencia szakasz után, amikor a csillag elhasználta a magjában lévő hidrogént és annak egy részét, megindul benne a hélium égési reakció [4] . A csillag külső rétegei nagymértékben kitágulnak, és bár a fényerő növekszik, a csillag felszínén áthaladó áramlás csökken, és lehűl. Ez a folyamat, valamint a csillag további sorsa a tömegétől függ.

Kis tömegű csillagok

A legkisebb tömegű csillagok, különböző becslések szerint, akár 0,25-0,35 naptömegűek , soha nem lesznek óriások. Az ilyen csillagok teljesen konvektívek , ezért a hidrogén egyenletesen fogyasztódik el, és továbbra is részt vesz a reakcióban, amíg teljesen el nem fogy. A modellek azt mutatják, hogy a csillag fokozatosan felmelegszik és kék törpévé válik , de a benne lévő hélium nem gyullad meg - a hőmérséklet nem lesz elég magas benne. Ezt követően a csillag fehér törpévé változik , amely főleg héliumból áll . Ezt azonban nem igazolják megfigyelési adatok: a vörös törpék élettartama elérheti a 10 billió évet, míg az Univerzum kora körülbelül 14 milliárd év [8] [9] .

Átlagos tömegű csillagok

Ha egy csillag tömege meghaladja ezt a határt, akkor már nem teljesen konvektív, és amikor a csillag elfogyasztja a magjában található összes hidrogént a termonukleáris reakciókhoz , magja zsugorodni kezd. A hidrogén már nem a magban, hanem körülötte kezd kiégni, aminek következtében a csillag tágulni és lehűlni kezd, és kissé növeli a fényerőt, és alóriássá válik . A héliummag megnő, és egy bizonyos ponton tömege meghaladja a Schoenberg-Chandrasekhar határértéket . Gyorsan összezsugorodik, és esetleg elfajul. A csillag külső rétegei kitágulnak, és megindul az anyagkeveredés is, hiszen a konvektív zóna is megnő. Így a csillagból vörös óriás lesz [10] .

Ha a csillag tömege nem haladja meg a ~0,4 naptömeget, akkor a benne lévő hélium nem gyullad meg, és amikor a hidrogén elfogy, a csillag lehántja burkáját és hélium fehér törpévé válik [11] .

Ha a csillag tömege ~0,4 naptömegnél nagyobb, akkor a mag hőmérséklete valamikor eléri a 10 8 K-t, a magban hélium villanás következik be, és beindul a hármas alfa folyamat [10] . A csillag belsejében a nyomás csökken, ezért a fényerő is csökken, és a csillag a vörös óriás ágról a vízszintes ágra mozog [12] .

Fokozatosan a hélium is véget ér a magban, és ezzel egyidejűleg felhalmozódik a szén és az oxigén. Ha a csillag tömege kisebb, mint 8 naptömeg, akkor a szén és az oxigén magja összezsugorodik, degenerálódik, és hélium égés lép fel körülötte. A hélium mag degenerációjához hasonlóan megkezdődik az anyag keveredése, ami a csillag méretének növekedésével és a fényesség növekedésével jár. Ezt a szakaszt aszimptotikus óriáságnak nevezik , amelyben a csillag csak körülbelül egymillió éves. Ezt követően a csillag instabillá válik, elveszíti héját, és egy szén-oxigén fehér törpét hagy maga után, amelyet bolygóköd vesz körül [10] .

Nagy tömegű csillagok

A nagy tömegű (több mint 8 naptömegű) fősorozatú csillagokban a szén-oxigén mag kialakulása után a szén termonukleáris reakciók során égni kezd [2] [10] . Ezenkívül az ilyen csillagokban a hélium égési szakasza nem a hélium felvillanása következtében kezdődik, hanem fokozatosan.

A 8-10-12 naptömegű csillagokban a nehezebb elemek később kiéghetnek, de a vasszintézis nem éri el. Evolúciójuk általában megegyezik a kisebb tömegű csillagokéval: átmennek a vörös óriások szakaszán, a vízszintes ágon és az aszimptotikus óriáságon is, majd fehér törpékké válnak. Világosabbak, és a megmaradt fehér törpe oxigénből, neonból és magnéziumból áll. Ritka esetekben szupernóva -robbanás történik [13] .

A 10-12 naptömegnél nagyobb tömegű csillagok fényereje nagyon magas, és az evolúció ezen szakaszaiban a szuperóriások, nem pedig az óriások közé sorolják őket. Egyre nehezebb elemeket szintetizálnak egymás után, elérve a vasat . További szintézis nem történik meg, mivel energetikailag kedvezőtlen, és vasmag képződik a csillagban. Egy ponton a mag olyan nehézzé válik, hogy a nyomás már nem tudja elviselni a csillag súlyát és önmagát, és összeomlik, nagy mennyiségű energia szabadul fel. Ezt szupernóva-robbanásként figyelik meg, és a csillag vagy neutroncsillag, vagy fekete lyuk marad [14] [15] .

Példák

óriás csillagok:

Jegyzetek

  1. ↑ Óriáscsillag, bejegyzés az Astronomy Encyclopedia -ban, szerk. Patrick Moore, New York: Oxford University Press, 2002. ISBN 0-19-521833-7 .
  2. ↑ 1 2 szuperóriás Archiválva : 2018. január 7. a Wayback Machine -nál , bejegyzés a The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight című könyvében , David Darling, on-line. (angol)  (Hozzáférés dátuma: 2008. december 8.)
  3. ↑ hiperóriás archiválva 2020. április 10-én a Wayback Machine -nél , bejegyzés a The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy and Spaceflight című könyvében , David Darling, online. (angol)  (Hozzáférés dátuma: 2008. december 8.)
  4. ↑ 1 2 óriás, bejegyzés a The Facts on File Dictionary of Astronomy -ban, szerk. John Daintith és William Gould, New York: Facts On File, Inc., 5. kiadás, 2006. ISBN 0-8160-5998-5 .
  5. ↑ Twentieth Century Physics / Brown, Laurie M.; Pais, Ábrahám ; Pippard, AB. - Bristol ; New York: Institute of Physics , American Institute of Physics , 1995. - P. 1696. - ISBN 978-0-7503-0310-1 .
  6. ↑ Patrick Moore . Az amatőr csillagász. - Springer, 2006. - ISBN 978-1-85233-878-7 .
  7. ↑ Óriáscsillag , szócikk a Cambridge Dictionary of Astronomy -ban, Jacqueline Mitton, Cambridge: Cambridge University Press, 2001. ISBN 0-521-80045-5 .
  8. ↑ Adams, FC; P. Bodenheimer, G. Laughlin. M törpék: bolygóképződés és hosszú távú evolúció  (angol)  // Astronomische Nachrichten  : Journal. - Wiley-VCH , 2005. - Vol. 326. sz . 10 . - P. 913-919 . - doi : 10.1002/asna.200510440 . - Iránykód .
  9. ↑ A kis tömegű csillagok fejlődésének késői szakaszai Archiválva : 2020. május 12., a Wayback Machine , Michael Richmond, előadás jegyzetei, Physics 230, Rochester Institute of Technology . (angol)  (Letöltve: 2008. december 8.) .
  10. ↑ 1 2 3 4 Csillagok és csillagpopulációk evolúciója , Maurizio Salaris és Santi Cassisi, Chichester, Egyesült Királyság: John Wiley & Sons, Ltd., 2005. ISBN 0-470-09219-X .
  11. ↑ A fehér törpök szerkezete és fejlődése , SO Kepler és P.A. Bradley, Baltic Astronomy 4 , pp. 166-220.
  12. ↑ Óriások és posztóriások Archiválva : 2011. július 20. , osztályjegyzetek, Robin Ciardullo, Astronomy 534, Penn State University .
  13. ↑ Eldridge, JJ; Tout, CA Az AGB és a szuper-AGB csillagok és szupernóvák közötti megosztottság és átfedés feltárása  //  Memorie della Società Astronomica Italiana : folyóirat. - 2004. - 20. évf. 75 . - 694. o . - . - arXiv : astro-ph/0409583 .
  14. ↑ Kononovics E.V., Moroz V.I. A csillagászat általános kurzusa. — 2., javítva. - URSS, 2004. - S. 413. - 544 p. — ISBN 5-354-00866-2 .
  15. ↑ C és O elégetése az evolúció késői szakaszában . Asztronet . Letöltve: 2020. április 5. Az eredetiből archiválva : 2020. március 29.
  16. ↑ Alcyone  . _ a csillag jellemzői a SIMBAD adatbázisban . Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..
  17. ↑ Jim Kahler. Alcyone (angol) . - a sztár leírása Jim Kahler professzor honlapján. Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..  
  18. ↑ Thuban  . _ a csillag jellemzői a SIMBAD adatbázisban . Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..
  19. ↑ Sigma Octantis . a csillag jellemzői a SIMBAD adatbázisban . Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..  
  20. ↑ α Aurigae A. a csillag jellemzői a SIMBAD adatbázisban . Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..  
  21. ↑ Pollux . _ a csillag jellemzői a SIMBAD adatbázisban . Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..  
  22. ↑ Mira . _ a csillag jellemzői a SIMBAD adatbázisban . Letöltve: 2008. december 9. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22..  

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák