L; evolúciója; vásznak
De meg kell jegyezni, hogy a fúziós reakciók egyike sem spontán: mindig válasz a gravitációra. Kialakulásukkor a csillagok csak azért ragyognak, mert saját súlyuk hatására összehúzódva az anyag potenciális gravitációs energiája hővé és sugárzássá alakul. A következő gyulladást, majd a hidrogén elégetését a gravitáció szabályozza: a csillag burkolat nem szűnik meg teljes súlyával a csillag szívén, ahol a termonukleáris reakciók zajlanak, és egyfajta szeleppel használják az elszabadulás vagy a gyengülés megakadályozására. az olvadási folyamat. Amikor a hidrogén kimerült, ismét a gravitáció okozza az összehúzódást, ami új hőmérsékletemelkedést tesz lehetővé, és lehetővé teszi (vagy sem), ha a szint elegendő a hélium fúziós reakcióinak elindításához. És így tovább, amikor a központi hélium elfogy.
Mindez megmagyarázza, miért valóban a tömeg a kulcsfontosságú tényező a csillag evolúciójában. Például a kevésbé masszív csillagok (olyanok, amelyek tömege kisebb, mint a Nap tömegének egyharmada) nem képesek meggyújtani héliumkészleteiket, és kialszanak anélkül, hogy vörös óriásokká válnának. Ezzel szemben csak a legmasszívabb csillagoknak (mondjuk 8-10 naptömegen túllépve) sikerül túljutniuk a héliummagok égési szakaszán, és részt venniük a szénmagok, a szívben lévő oxigén és nitrogén égésén. . Minél nagyobb a csillag tömege, annál élete gazdagabb kalandokban gazdag.
További komplikációval azonban. Minden csillag létezése során tömegét veszti, és így valamilyen módon módosítja evolúciójának játékszabályait. Tömegvesztésük általában a csillagszélnek köszönhető. Azok számára, amelyek nem túl masszívak, mint a Nap, ez a tömegveszteség csekély mindaddig, amíg a fő szekvencián heverésznek, ellentétben azzal, amit a nagyon hatalmas csillagoknál már megfigyeltek. De a jelenség idővel mindig növekszik. A vörös óriás fázis végén az összes csillag vérzést tapasztal, amely eltávolítja burkolatuk nagy részét. A csillag evolúciójának másik aspektusa akkor jelenik meg újra, amikor észrevesszük, hogy a csillagok leggyakrabban párban élnek. Amikor a két komponens feldolgozásra kerül, az anyagtranszferek egyikről a másikra történhetnek. Megértjük, hogy a sorsuk ezután hirtelen elágazhat a felgyorsult fiatalító (vagy öregedő!) Kúrák lehetősége mellett.
A fő sorrend *
A nukleáris reakciók meggyulladása jelzi a telepítést a fő sorrendben. Sokkal stabilabb szakasz lesz, és egyúttal messze a leghosszabb szakasz a csillag történetében. Kiindulópontját, amelytől kezdve a csillag korát szokták meghatározni, nulla kornak nevezzük. A HR-diagramon egy adott kémiai összetételű csillagok tömegük szerint megtelepednek azon a vonalon, amelyet a nulla kor fő szekvenciájának vagy ZAMS-nek neveznek (= Nulla korú fő sorrend).
Innen és nukleáris életük kilenctizede alatt a csillagoknak nem lesz más elfoglaltságuk, mint a szívükben hidrogénmagjaikat héliummagokká alakítani. Ez a leghatékonyabb módja az energiatermelésnek, és a hidrogénkészletek a csillag többi alkotóelemeihez képest megértjük, hogy ez az úgynevezett fõ szekvencia, amely egyben a Nap 4,5 milliárddal is megtalálható év, megfelel a csillagok létének aranykorának. Ez a nagy stabilitás fázisa is. A csillag sugara és fényessége a fő szekvencián való tartózkodás alatt alig változik. Előfordulhatnak olyan kitörések, amelyek csak a csillagok perifériás rétegeit érintik, de semmiképpen sem befolyásolják a kisugárzott energia átlagos áramlását, amely rendkívül stabil marad. A csillagszél hatására bekövetkező tömegveszteség szintén nagyon korlátozott, még a legnagyobb tömegű csillagok esetében is, amelyeket a jelenség jobban érint.
A hidrogén héliummá történő átalakulása lényegében két lánc szerint zajlik: a proton-proton reakciók és a Bethe CNO gyűrűje, ahol a szén katalizátor szerepet játszik. Az előbbiek jórészt dominálnak a kevésbé masszív csillagokban, és továbbra is a Napunk energiatermelésének fő mechanizmusai. A CNO-ciklus azonban egyre fontosabbá válik, mivel egyre tömegesebb csillagokat vesznek figyelembe, ami végül a csillagokban az energiatermelés szinte kizárólagos mechanizmusává válik.
Az, hogy egy csillag mennyi ideig tartózkodik a fő szekvenciában, közvetlenül attól függ, milyen sebességgel pazarolja el hidrogénkészleteit és kezdeti mennyiségük. Mivel ez a fogyasztás maga a csillag tömegével van összekapcsolva, a tömeg-fényesség viszonyon keresztül, a csillag élettartamát kifejezhetjük a fő szekvencián a kezdeti tömeg függvényében.
A T időtartam arányos a rendelkezésre álló tömeggel, osztva a fényerővel. Van:
Az (1) értékben kifejezve az (2) szerinti L értékét, azonnal jön:
A nagy kanyar
Amikor a csillagmagban lévő hidrogén teljesen kimerül, az energiatermelés leáll. A nyomás és a hőmérséklet ekkor nem elegendő a héliummagok számára, amelyek ma már csak a csillag középső területein tartózkodók tudnak egyesülni. Ez azonban továbbra is lehetséges, de a továbbiakban az érintett csillag tömegétől függ. Azok a csillagok, amelyek tömege kisebb, mint 0,3 naptömeg, vagyis a vörös törpék, így mostantól kikerülnek a játékból. Már nem tudnak jobban járni, mint a végtelenségig hűlni, miközben a saját súlyuk alatt összehúzódnak, amíg kétségtelenül nem akadályozza őket a degenerált anyagok egyre nagyobb koncentrációja. Fehér törpévé válik, vagyis egy csillagtest, nagyon kompakt, nagyjából akkora, mint a Föld. A többi csillag számára a kaland folytatódik, és óriásokká változtatja őket.