Масса звезды определяет ее продолжительность жизни. Итак, как долго живут звезды?
Есть факторы, которые будут определять, как долго звезда выживет; как быстро они сжигают водородное топливо в своих ядрах и могут ли они каким-либо образом смешивать топливо в своем ядре. Наше собственное Солнце имеет три отдельных слоя: ядро, где происходит ядерный синтез, и излучающая зона, где фотоны испускаются, а затем поглощаются атомами в звезде. Последняя зона - конвективная зона. В этой области горячий газ от края излучательной зоны переносится вверх к поверхности звезды в столбцах горячей плазмы.
Давайте звезды с самыми большими звездами. Максимально возможные звезды, вероятно, в 150 раз больше массы Солнца; например, чудовище Эта Киля расположено примерно в 8000 световых лет отсюда. Эта киля, вероятно, была сформирована менее 3 миллионов лет назад. В своем ядре он потребляет топливо так быстро, что выделяет в 4 миллиона раз больше энергии Солнца. Астрономы считают, что Eta Carinae живет менее 100 000 лет. Фактически, он может взорваться как сверхновая в любой день ...
Когда звезды становятся меньше, они живут дольше. Наше собственное Солнце существует около 4,5 миллиардов лет, медленно превращая водород в гелий по своей сути. Через 5 миллиардов лет Солнце исчерпает это водородное топливо, и оно превратится в красного гиганта. Он увеличится во много раз по сравнению с первоначальным размером, а затем извергнет свои внешние слои и сократится до крошечной белой карликовой звезды, плотного объекта размером с Землю. Таким образом, общая продолжительность жизни звезды с массой Солнца составляет около 10 миллиардов лет.
Самые маленькие звезды - красные карлики, они начинаются с 50% массы Солнца и могут достигать 7,5% массы Солнца. Красный карлик с массой Солнца всего 10% будет испускать 1/10 000 энергии, выделяемой Солнцем. Кроме того, у красных карликов отсутствуют радиационные зоны вокруг их ядер. Вместо этого конвективная зона звезды подходит к лечению. Это означает, что ядро звезды постоянно перемешивается, и гелиевый пепел уносится, чтобы предотвратить его накопление. Звезды красных карликов расходуют весь свой водород, а не только вещество в ядре. Считается, что меньшие звезды красного карлика будут жить 10 триллионов лет и более.
Как долго живут звезды? Самые большие звезды живут только миллионы, средние звезды - миллиарды, а самые маленькие - триллионы лет.
Мы написали много статей о звездах здесь, в журнале Space. Вот статья о самой большой звезде во Вселенной. А вот статья о том, как Земля не выживет, когда Солнце станет красным гигантом.
Если вам нужна дополнительная информация о звездах, ознакомьтесь с новостными выпусками Hubblesite о звездах, а также с домашней страницей звезд и галактик.
Мы записали несколько эпизодов Астрономического ролика о звездах. Вот два из них, которые могут оказаться полезными: Эпизод 12: Откуда берутся звезды младенца, и Эпизод 13: Куда уходят звезды, когда они умирают?
Ссылки:
SEDS.org
Калифорнийский университет в Беркли
НАСА
