Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Спа́лах ге́лієвого ядра́ — вибухоподібний початок термоядерної реакції перетворення гелію на вуглець, що відбувається у вироджених ядрах зір із масою від 0,5 до 2,25 M☉ на вершині відгалуження червоних гігантів.
Передумови
У процесі вигорання водню в центрі маломасивної зорі формується ядро, що складається здебільшого з гелію (водень у ньому майже повністю «вигорів»). Після припинення в ядрі термоядерних реакцій, воно стискається, доки у вузькому шарі навколо нього не почнеться горіння водню. Зовнішні шари зорі розширюються й охолоджуються, в оболонці розвивається інтенсивна конвекція. Зоря переходить на стадію червоного гіганта. Оскільки джерело енергії тепер розташоване зовні ядра, воно стає фактично ізотермічним. Ядро поступово збільшується та стискається, електронний газ у ядрі стає виродженим. Для зір із масою близько сонячної ця стадія триває приблизно півмільярда років.
У зорях, маса яких менша 0,5 M☉, умови для термоядерного горіння гелію ніколи не виникають.
У зорях, маса яких на головній послідовності перевищує 2,25 сонячної, потрійна гелієва реакція розпочинається на раннішій стадії еволюції, коли електронний газ у ядрі ще не вироджений, і вона відбувається спокійно, без спалаху.
У зір із масою від 0,5 до 2,25 M☉ потрійна альфа-реакція розпочинається на вершині відгалуження гігантів, коли маса ядра становитиме близько 0,45 M☉, а температура в ядрі зорі сягає 100—200 млн. К. Оскільки ядро ізотермічне, гелій починає горіти одразу в усьому ядрі.
Перебіг процесу
Швидкість перебігу потрійної альфа-реакції сильно залежить від температури, тоді як тиск виродженого електронного газу в ядрі від температури майже не залежить. Із початком реакції температура в ядрі починає зростати. За звичайних умов це призвело б до збільшення тиску, розширення ядра та сповільнення реакції. Однак у виродженому стані зі зростанням температури збільшення тиску не відбувається. Оскільки температура зростає, реакція дедалі прискорюється й набуває ланцюгового характеру. Процес розвивається доки за наявної густини не буде досягнуто (3× 108 K). Тоді електронний газ набуває властивостей ідеального, його тиск починає зростати з температурою й ядро бурхливо розширюється. Зменшення густини в ядрі сповільнює перебіг реакції, зоря утворює нову рівноважну конфігурацію.
Спалах відбувається за дуже короткий час (лічені хвилини) і світність ядра зорі в максимумі перевищує сонячну в десятки мільярдів разів (1010 L☉). Але ззовні перебіг процесу непомітний і лише через деякий час світність зорі значно зростає на термін 104—105 років. Найімовірніше, внаслідок спалаху зоря втрачає деяку масу, однак на початок XX-го сторіччя чітких розрахунків щодо величини втрат не було.
У деяких моделях передбачається ще кілька подібних спалахів, щоразу меншого масштабу.
Подальша еволюція
Одразу після гелієвого спалаху зоря поводить себе досить хаотично й виходить на горизонтальне відгалуження нульового віку. Ця стадія характеризується горінням гелію в ядрі й водню у вузькому шарі навколо гелієвого ядра. Якщо зоря потрапляє в смугу нестабільності, вона стає змінною типу RR Ліри.
Стадія триває близько 100 млн років. У міру вигорання гелію в центрі зорі формується вуглецево-кисневе ядро.
Після його утворення зоря потрапляє на асимптотичне відгалуження гігантів.
Горіння гелію продовжується в тонкому шарі навколо вуглецево-кисневого ядра.
У цей шар надходить гелій, який утворюється в результаті горіння водню у зовнішньому шарі ядра (на межі з переважно водневою оболонкою).
Зовнішні шари зорі стають дуже протяжними (кілька астрономічних одиниць). Пульсації призводять до втрати маси, і за сотні тисяч років зоря скидає оболонку. Скинута оболонка перетворюється на планетарну туманність, а ядро такої маломасивної зорі врешті-решт стає вуглецево-кисневим білим карликом.
Джерела
- Спалах гелієвого ядра // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — 548 с. : іл. — .
- Лонгейр, 1983.
- Pettini, 2014, с. 3.
- Pettini, 2014, с. 7.
- Pettini, 2014, с. 8.
- Pettini, 2014, с. 9.
Посилання
- Засов А. В., Постов К. А. (2006). Общая астрофизика. с. 496. ISBN .
- Лонгейр, М. (1983). Астрофизика высоких энергий. Москва: Пер. с англ. - М.: Мир. с. 400.
- Pettini, M. (2014). Lecture 13. Post-main sequence evolution. I: solar mass stars. Structure and Evolution of Stars (PDF) (Advanced astrophysics course at Cambridge University). Архів оригіналу (PDF) за 23 лютого 2015. Процитовано 23.02.2015.(англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Spalah znachennya Spa lah ge liyevogo yadra vibuhopodibnij pochatok termoyadernoyi reakciyi peretvorennya geliyu na vuglec sho vidbuvayetsya u virodzhenih yadrah zir iz masoyu vid 0 5 do 2 25 M na vershini vidgaluzhennya chervonih gigantiv 1 Zmist 1 Peredumovi 2 Perebig procesu 3 Podalsha evolyuciya 4 Dzherela 5 PosilannyaPeredumovired nbsp U procesi vigorannya vodnyu v centri malomasivnoyi zori formuyetsya yadro sho skladayetsya zdebilshogo z geliyu voden u nomu majzhe povnistyu vigoriv Pislya pripinennya v yadri termoyadernih reakcij vono stiskayetsya doki u vuzkomu shari navkolo nogo ne pochnetsya gorinnya vodnyu Zovnishni shari zori rozshiryuyutsya j oholodzhuyutsya v obolonci rozvivayetsya intensivna konvekciya Zorya perehodit na stadiyu chervonogo giganta Oskilki dzherelo energiyi teper roztashovane zovni yadra vono staye faktichno izotermichnim 2 Yadro postupovo zbilshuyetsya ta stiskayetsya elektronnij gaz u yadri staye virodzhenim Dlya zir iz masoyu blizko sonyachnoyi cya stadiya trivaye priblizno pivmilyarda rokiv 3 U zoryah masa yakih mensha 0 5 M umovi dlya termoyadernogo gorinnya geliyu nikoli ne vinikayut U zoryah masa yakih na golovnij poslidovnosti perevishuye 2 25 sonyachnoyi potrijna geliyeva reakciya rozpochinayetsya na rannishij stadiyi evolyuciyi koli elektronnij gaz u yadri she ne virodzhenij i vona vidbuvayetsya spokijno bez spalahu 1 U zir iz masoyu vid 0 5 do 2 25 M potrijna alfa reakciya rozpochinayetsya na vershini vidgaluzhennya gigantiv koli masa yadra stanovitime blizko 0 45 M 1 a temperatura v yadri zori syagaye 100 200 mln K Oskilki yadro izotermichne gelij pochinaye goriti odrazu v usomu yadri 2 Perebig procesured nbsp Potrijna geliyeva reakciya Shvidkist perebigu potrijnoyi alfa reakciyi silno zalezhit vid temperaturi todi yak tisk virodzhenogo elektronnogo gazu v yadri vid temperaturi majzhe ne zalezhit Iz pochatkom reakciyi temperatura v yadri pochinaye zrostati Za zvichajnih umov ce prizvelo b do zbilshennya tisku rozshirennya yadra ta spovilnennya reakciyi Odnak u virodzhenomu stani zi zrostannyam temperaturi zbilshennya tisku ne vidbuvayetsya Oskilki temperatura zrostaye reakciya dedali priskoryuyetsya j nabuvaye lancyugovogo harakteru Proces rozvivayetsya doki za nayavnoyi gustini ne bude dosyagnuto temperaturi virodzhennya 3 108 K 4 Todi elektronnij gaz nabuvaye vlastivostej idealnogo jogo tisk pochinaye zrostati z temperaturoyu j yadro burhlivo rozshiryuyetsya Zmenshennya gustini v yadri spovilnyuye perebig reakciyi zorya utvoryuye novu rivnovazhnu konfiguraciyu Spalah vidbuvayetsya za duzhe korotkij chas licheni hvilini i svitnist yadra zori v maksimumi perevishuye sonyachnu v desyatki milyardiv raziv 1010 L Ale zzovni perebig procesu nepomitnij i lishe cherez deyakij chas svitnist zori znachno zrostaye na termin 104 105 rokiv Najimovirnishe vnaslidok spalahu zorya vtrachaye deyaku masu odnak na pochatok XX go storichchya chitkih rozrahunkiv shodo velichini vtrat ne bulo 1 U deyakih modelyah peredbachayetsya she kilka podibnih spalahiv shorazu menshogo masshtabu 5 Podalsha evolyuciyared Dokladnishe Evolyuciya zir maloyi masi Odrazu pislya geliyevogo spalahu zorya povodit sebe dosit haotichno j vihodit na gorizontalne vidgaluzhennya nulovogo viku Cya stadiya harakterizuyetsya gorinnyam geliyu v yadri j vodnyu u vuzkomu shari navkolo geliyevogo yadra Yaksho zorya potraplyaye v smugu nestabilnosti vona staye zminnoyu tipu RR Liri Stadiya trivaye blizko 100 mln rokiv 6 U miru vigorannya geliyu v centri zori formuyetsya vuglecevo kisneve yadro Pislya jogo utvorennya zorya potraplyaye na asimptotichne vidgaluzhennya gigantiv Gorinnya geliyu prodovzhuyetsya v tonkomu shari navkolo vuglecevo kisnevogo yadra U cej shar nadhodit gelij yakij utvoryuyetsya v rezultati gorinnya vodnyu u zovnishnomu shari yadra na mezhi z perevazhno vodnevoyu obolonkoyu Zovnishni shari zori stayut duzhe protyazhnimi kilka astronomichnih odinic Pulsaciyi prizvodyat do vtrati masi i za sotni tisyach rokiv zorya skidaye obolonku Skinuta obolonka peretvoryuyetsya na planetarnu tumannist a yadro takoyi malomasivnoyi zori vreshti resht staye vuglecevo kisnevim bilim karlikom Dzherelared a b v g Spalah geliyevogo yadra Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 548 s il ISBN 966 613 263 X a b Longejr 1983 Pettini 2014 s 3 Pettini 2014 s 7 Pettini 2014 s 8 Pettini 2014 s 9 Posilannyared Zasov A V Postov K A 2006 Obshaya astrofizika s 496 ISBN 5 85099 169 7 Longejr M 1983 Astrofizika vysokih energij Moskva Per s angl M Mir s 400 Pettini M 2014 Lecture 13 Post main sequence evolution I solar mass stars Structure and Evolution of Stars PDF Advanced astrophysics course at Cambridge University Arhiv originalu PDF za 23 lyutogo 2015 Procitovano 23 02 2015 angl Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Spalah geliyevogo yadra amp oldid 42982095