Еволюція зір

Докладніше у статті Еволюція зір

Після створення теорії внутрішньої будови зір та їхньої еволюції стало можливим і пояснення існування класів зір. Виявилося, що все різноманіття зір зумовлене здебільшого відмінностями у їх масі та залежить від еволюційного етапу, на якому перебуває зоря.

Протозоря

Докладніше у статті Протозоря

Область зореутворення у Великій Магеллановій Хмарі. NASA/ESAimage.

За деяких умов (їх можна назвати кілька) конденсується хмара міжзоряного космічного пилу. За досить невеликий проміжок часу, під дією сили всесвітнього тяжіння з цієї хмари утворюється порівняно густа непрозора газова куля. Цю кулю ще не можна назвати зіркою, оскільки температура в її ядрі не досить висока, щоб розпочалися термоядерні реакції. Тиск газу всередині кулі не достатній щоб урівноважити силу тяжіння, тому куля під дією тяжіння продовжує стискатися та розігріватися. На цьому етапі зірку називають «протозорею». Зазвичай із газопилової хмари формується кілька таких протозір, і вони утворюють зоряне скупчення чи асоціацію. Також навколо протозір утворюються менші згустки, що потім стають планетами. У міру стискання протозорі її зовнішня та внутрішня температури зростають до моменту, коли температура і тиск у ядрі зроблять можливими реакції термоядерного синтезу. Тільки після цього протозоря стає зіркою. Початкову стадію еволюції зорі долають за час, який залежить від їх маси: якщо маса більша, ніж маса Сонця, то етап триватиме кілька мільйонів років, якщо маса менша — до кількасот мільйонів років. Мінімальна маса зорі - 0,075 маси Сонця. Якщо маса протозорі менша, вона ніколи не стане справжньою зіркою. Натомість вона перетвориться на коричневого карлика. Це проміжний клас об'єктів між зорями та планетами. Хоча в них можуть відбуватися деякі термоядерні реакції за участю дейтерію та літію, але вони не компенсують витрат енергії на випромінювання, і такі небесні тіла повільно охолоджуються.

Змінні зорі типу T Тельця

Зірка типу T Тільця з навколозоряним диском.

Зорі типу T Тельця (T Tauri, T Tauri stars, TTS) — клас змінних зір, що отримали назву за своїм прототипом - Т Тельця. Зазвичай їх можна виявити поряд із молекулярними хмарами та ідентифікувати за їх змінністю (вельми нерегулярною) в оптичному діапазоні та за хромосферною активністю.

Вважається, що зорі типу T Тельця є завершальною стадією еволюції протозір невеликої маси перед виходом їх наголовну послідовність діаграми Герцшпрунга—Рассела.

Вони належать до спектральних класів F, G, K, M і мають масу меншу двох сонячних. Період обертання від 1 до 12 днів. Температура їх поверхні така ж, як і в зір головної послідовності тієї ж маси, але вони мають дещо більшусвітність, тому що їх радіус більший. Основним джерелом їх енергії є гравітаційне стиснення^[11].

У спектрі зір типу T Тельця наявний літій, який відсутній у спектрах Сонця та інших зір головної послідовності, оскільки він спалюється у термоядерних реакціях за температури вище 2 500 000 K^[12].

Головна послідовність

Докладніше у статті Головна послідовність

Наступний етап еволюції зорі — спалювання запасів водню (точніше — перетворення його на гелій). Це повільний процес, на який припадає більшість часу існування зорі. У цей час зоря перебуває на головній послідовності діаграми Герцшпрунга-Рассела. Час перебування зорі на головній послідовності залежить від маси зорі (M) і приблизно дорівнює ^[2], тобто від кількох мільйонів років для зір із масами в десятки разів більшими, ніж маса Сонця, до 10-15 мільярдів років для зір з масою близькою, до маси Сонця.

Подальша еволюція

Докладніше у статті Червоні гіганти

Після того, як водень у ядрі здебільшого «вигорить», термоядерні реакції перестають виробляти достатню кількість енергії для того, щоб підтримувати сталий, потрібний для врівноваження сил гравітації, тиск. Внаслідок зменшення тиску зоря знову починає стискатися, що призводить до збільшення густинита температури в ядрі. Якщо маса зорі перевищує половину маси сонця у її ядрі виникають умови для перебігу потрійної альфа-реакції, у якій три ядрагелію перетворюється на ядро вуглецю. Ці ядерні реакції характеризуються набагато більшою швидкістю та, відповідно, виділенням енергії. Світність зорі зростає у десятки раз, вона розширюється («розпухає»), пересуваючись на діаграмі Герцшпрунга-Рассела вправо, до області гігантів. Якщо маса зорі досить велика, невдовзі після гелієвого спалаху «спалахує» вуглець і кисень; кожна з цих подій викликає значну перебудову зорі і її швидке пересування подіаграмі Герцшпрунга — Рессела. Розмір атмосфери зорі збільшується ще більше, і вона починає інтенсивно втрачати газ у вигляді зоряного вітру. Подальша доля зорі повністю залежить від її маси.

Білі карлики

Докладніше: Білий карлик

Від переважної більшості зір, маса яких після скидання оболонки не перевищує межі Чандрасекара (≈1,4 маси Сонця) через кілька десятків тисяч років, залишається дуже гаряче компактне ядро, яке називають білим карликом. Інші джерела термоядерної енергії для цих зір недоступні. Вони завершують свою еволюцію, поступово охолоджуються і стискаються, доки тиск вироджених електронів не врівноважить гравітацію. Їхня густина стає в мільйон разів більшою за густину води.

У зір масою більшою від межі Чандрасекара (понад 1,4 маси Сонця) енергія Фермі електронів перевищує дефект маси (нейтрон - протон+електрон) і розпочинається об'єднання протонів з електронами у нейтрони, оскільки така конфігурація енергетично вигідніша. Тиск виродженого електронного газу, що залишається, не може стримати подальше стискання ядра і після вичерпання джерел термоядерної енергії відбувається колапс зорі. Наслідком є спалахнаднової II типу.

Наднові

Докладніше у статті Наднова

Наднові - зорі, які завершують свою еволюцію катастрофічним вибухом. Терміном «наднові» було названо зорі, які спалахують набагато (на порядки) сильніше від так званих нових зір. Насправді, ні ті, ні інші фізично новими не є, спалахують зорі, що вже існують, але раніше їх не було помітно неозброєним оком, що й створювало ефект появи нової зірки. Тип наднової визначається за наявністю в спектрі спалаху ліній водню. Якщо він є, значить наднова II типу, якщо ні - то I типу.

Нейтронні зорі

Докладніше у статті Нейтронна зоря

Після спалаху наднової II типу залишається ядро, розміром декілька кілометрів, яке складається здебільшого з нейтронів. Його густина в 280 трлн разів перевищує густину води. Рівновага підтримується тиском виродженої нейтронної речовини. Внаслідок стискання зорі значно збільшується швидкість її обертання та напруженість магнітного поля, і вона починає випромінювати радіохвилі з певною досить стабільною частотою. Саме завдяки такому випромінюванню 1967 року було виявлено пульсари, які вважають нейтронними зорями.

Зорі у міфології

Докладніше у статті Сузір'я

Поява мореплавства та рільництва спричинила обожнювання зірок^{[Джерело?]}. У давнину люди об’єднували групи зірок у сузір’я і давали їм назви людей (за фахом тощо), тварин, рослин і речей. Чимало назв сузір’їв та зірок пов’язано з грецькою міфологією. Александрійські вчені у 3 ст. до н. е. звели в певну систему уявлення античності про сузір’я, дали їм назви, які збереглися досі. Велика Ведмедиця пов’язана з міфом про Каллісто; Візничий — кучер ЕномаяМіртіл; Волопас — Тріптолем, узятий на небо. Сузір’я Деви пов’язане з міфом про нещастя дочки Ікарія або з міфом про Астрею, що залишила землю. Сузір’я Геркулеса, Гіад, Дельфіна мають стосунок до міфа про Аріона або Діоніса й тірренських розбійників, відомі сузір’я Дракона — до Ладона, який стерігсад Гесперид, Змієносця — до Асклепія. Кассіопея, Цефей, Персей, Андромеда — група сузір’їв, пов’язаних з міфом про Персея та Андромеду, корабельАрго — з міфом про аргонавтів. Молочний шлях пов’язували з міфами про дорогу з Олімпу на землю або з розлитим молоком Гери; Оріон — мисливець, якого вбила Артеміда; Пегас — крилатий кінь Беллерофонта; Плеяди — дочки Атланта^[13].