Жизнь звезды, похожей на Солнце

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красный гигант, достаточно большой, чтобы поглотить Меркурий и Венеру.

Рождение в холодном облаке

Звёзды рождаются в молекулярных облаках, огромных областях холодного газа и пыли. По описанию NASA, их масса составляет от 1000 до 10 миллионов масс Солнца, а размеры достигают сотен световых лет. Холодный газ собирается в сгустки. Некоторые сталкиваются или накапливают вещество, их притяжение усиливается, и в итоге они сжимаются под действием собственной гравитации. При сжатии сгусток нагревается и вращается быстрее, а оставшийся газ сплющивается в диск. Горячий сжимающийся центр становится протозвездой. Пока её энергию даёт само сжатие, а не термоядерный синтез. Так около 4.6 миллиарда лет назад образовалось Солнце, а окружающий диск превратился в планеты.

Когда ядро нагревается до миллионов градусов, начинается слияние ядер водорода, и направленное наружу давление энергии останавливает сжатие. Звезда вступает на главную последовательность, самый долгий этап своей жизни. Темп задаёт масса. NASA объясняет: массивным звёздам приходится быстрее расходовать топливо, чтобы удерживать собственный вес, поэтому они ярче светят и раньше умирают. Звёзды малой массы расходуют топливо дольше, оставаясь тусклее и холоднее. Всего Солнце проведёт на главной последовательности около 10 миллиардов лет; сейчас оно прошло чуть меньше половины этого срока.

Когда кончается водород

Когда в ядре кончается водород, термоядерный синтез там прекращается, и гравитация на время берёт верх. Ядро сжимается и нагревается, а в окружающей его оболочке начинается слияние ядер водорода. Дополнительная энергия заставляет внешние слои сильно расширяться и остывать. Звезда становится красным гигантом, хотя, как отмечает NASA, выглядит скорее оранжевой, чем красной. Для Солнца это начнётся примерно через 5 миллиардов лет. По данным NASA, красный гигант Солнце станет настолько большим, что поглотит Меркурий и Венеру, а возможно, и Землю. Арктур, примерно в 25 раз шире Солнца, показывает, как эта стадия выглядит сегодня.

Красные гиганты становятся неустойчивыми и пульсируют, раздуваясь и сбрасывая части атмосферы. В конце концов все внешние слои уносятся в виде расширяющейся светящейся оболочки, называемой планетарной туманностью. Название появилось во времена небольших телескопов, в которых круглые оболочки немного напоминали планеты; к самим планетам они отношения не имеют. NASA приводит пример туманности Улитка в Водолее, в 650 световых годах от нас. В центре остаётся обнажённое ядро звезды.

Белый карлик

Это ядро становится белым карликом, обычно размером примерно с Землю, но в сотни тысяч раз массивнее, как описывает NASA. Новое тепло в нём не производится, поэтому миллиарды лет он медленно остывает, меняя цвет свечения от бело-голубого до красного. Сириус B служит близким примером: в модели Земля рядом с белым карликом в том же масштабе чуть больше него. Так заканчивают жизнь звёзды с массой меньше примерно восьми солнечных, то есть подавляющее большинство звёзд.