Урок - Жизнь звезды

Жизнь звезды. Как образовалось и как погибнет Солнце.

Наше Солнце не всегда было таким, каким мы привыкли его видеть. И, к сожалению, через миллиарды лет дневное небо планеты Земля будет украшать светящийся диск, сильно отличающийся от сегодняшнего Солнца. Рождение, жизнь и смерть звёзд - одна из захватывающих тем, которые лежат на стыке физики и астрономии, поэтому сегодня мы попытаемся за минуты охватить долги цикл развития целой группы астрономических объектов.

Всё начинается как в легенде: давным давно в одном маленьком уголке Вселенной жило-было облако водорода. Это лёгкий и распространённый газ, который встречается в каждой галактике. Облако было настолько большим, что под действием гравитации началось сжатие - молекулы подходили всё ближе друг к другу, масса образования росла, увеличивалось количество вещества. Облако постепенно приобретало форму, раскручивалось, как гигантский волчок. Так из бесформенного образования родилась протозвезда.

Процесс сжатия продолжался, пока в самом центре температура не достигла 10 миллионов градусов. Именно при таких показателях начинаются термоядерные реакции, когда при слиянии атомов водорода появляется гелий. Вместе с гелием в окружающее пространство вырвалась энергия, звезда зажглась, Солнце заработало.

Шло время, водород постепенно заканчивался. Звезда остывала и изменяла свой цвет, пока не стала жёлто-оранжевой. Таким человечество и увидело Солнце тысячелетия назад, когда наши предки обитали в пещерах. Такой же мы наблюдаем звезду сегодня. Но ничто не вечно, и водорода в недрах звезды хватит примерно на 10 миллиардов лет непрерывных реакций. Когда запасы этого элемента исчерпаются, то в дело вступит гелий. Реакции с гелием заставят Солнце раздуться, остынуть и покраснеть. Такие перемены предвещают скорую гибель Земли, ибо звёздные оболочки старого светила достигнут орбиты Марса, испепелив при этом первые три планеты системы.

Но и эта стадия закончится. Гелий будет переработан в горячем ядре Солнца и оно сбросит атмосферу. На месте красного гиганта окажется тусклый белый карлик - плотная звезда размером с Землю. Карлик будет медленно остывать в окружении туманности из вещества, которое совсем недавно было его огромной и яркой оболочкой.

Сценарий, который я описал, универсален. Но не для всех звёзд - дело в начальной массе. Если протозвезда тяжелее Солнца в десятки раз, то термоядерные реакции после рождения протекают быстрее. Под конец своего существования звезда синтезирует тяжёлые элементы вроде железа. Затем, когда реакции остановились, слои атмосферы стремительно падают к центру светила, наступает коллапс и взрыв. Силы гравитации приводят к образованию ослепительно яркой новой или сверхновой звезды.