Как зависит время жизни звезды от ее массы

Три этапа жизни звезды

• Жизнь звезды начинается с гравитационного сжатия протозвездного облака. При этом вещество звезды уплотняется и нагревается, пока в ее недрах не начинаются термоядерные реакции.
• Выделяющаяся в термоядерных реакция энергия увеличивает температуру и давление газа и останавливает сжатие — звезда входит в длительный стабильный период жизни, про который говорят, что она «находится на стадии главной последовательности».
• Когда в ядре звезды истощаются запасы водорода (основного ядерного топлива), ядро сильно сжимается, а термоядерные реакции в участием водорода продолжаются в окружающем его тонком слое. При этом оболочка звезды сильно раздувается и охлаждается — наступает стадия красного гиганта.

По длительности у большинства звезд стадия сжатия составляет около 1% от времени пребывания на главной последовательности, а стадия красного гиганта — до нескольких процентов от этого времени. Поэтому в первом приближении время жизни звезды можно приравнять ко времени пребывания на главной последовательности, то есть, ко времени устойчивого горения водорода в ядре звезды. Длительность этого состояния напрямую связана с массой и спектральным классом звезды. Чем больше масса, тем выше плотность и температура в ядре звезды, тем быстрее идут там термоядерные реакции, тем выше светимость звезды и быстрее закначиваются запасы топлива. Поэтому жизнь массивных звезд значительно короче, чем маломассивных.

Спектральный

класс

Масса

(МСолнца=1)

Светимость

(LСолнца=1)

Время на главной

последовательности, лет

B0 17 30000 8·106 B5 6,3 1000 8·107 A0 3,2 100 4·108 A5 1,9 12 2·109 F0 1,5 4,8 4·109 F5 1,3 2,7 6·109 G0 1,02 1,2 1,1·1010 G2* 1,00 1,0 1,3·1010 G5 0,91 0,72 1,7·1010 K0 0,74 0,35 2,8·1010 K5 0,54 0,1 7,0·1010

* Класс G2 соответствует Солнцу