Вопрос об эволюции и гибели звёзд

[Дмитрий Вибе]

И когда водород в Галактике закончится, звезды образовываться тоже перестанут.

Дмитрий, а может ли зажечься звезда из гелия? Хватит ли гравитации? Какова минимальная масса гелиевой протозвезды?

Честно говоря, я просто совсем неправильно написал. Необратимость процесса не столько в том, что водород превращается в гелий, а в том, что со временем все больше вещества сосредотачивается в "мертвом" виде -- в звездных остатках. То есть, звездообразование закончится не потому, что не останется водорода, а потому что вообще не останется газа.

[shandrik]

То есть звезда из чистого гелия с массой, равной массе Солнца, явно будет светить "как полагается"

Интересно, а спектр у неё будет, как у Вольфа-Райе?

[Дмитрий Вибе]

И когда между учёными и очевидцами возникают, дебаты по поводу существует нло или нет.

Ну, звезды-то определенно существуют. О них, в отличие от НЛО, накоплен грандиозный объем фактической и воспроизводимой информации.

[ilya]

То есть звезда из чистого гелия с массой, равной массе Солнца, явно будет светить "как полагается"

Интересно, а спектр у неё будет, как у Вольфа-Райе?

Почему ? Звезы Вольфа-Райе это молодые горячие звезды с мощным звездным ветром, думаю что их спектр и спектр гелиевых звезд будут различаться.В спектре звезд В.-Р. присутствуют очень мощные и широкие линии водорода,углерода кислорода а так же линии нейтрального и ионизованного гелия.Мне кажется что больший вклад в светимость приносит водородная оболочка .

[Ernest]

звезда, у которой выгорел водород, взорвалась, превратилась в туманность из этой туманности образовались новые звёзды и у меня сразу возник вопрос если робочяя звезда сжигает водород, то от куда он взялся если взорвавшаяся его уже сожгла

Кроме того, что уже было сказано, замечу, что сверхновая (особенно массивная), взрываясь, разбрасывает вокруг себя большей частью все тот-же водород. В звезде на исходе водород-гелиевой стадии водорода становится недостаточно в ядре, при этом он по-прежнему может составлять большую часть массы звезды.

[cron]

Самое интересное, что на гелии химическая эволюция Галактики не закончится. Конечная стадия химической эволюции Галактики - железный газ.

[vika vorobyeva]

Конечная стадия химической эволюции Галактики - железный газ.

Почему именно газ?
Мне кажется, если уж у звезды образовалось железное ядро, то ей одна дорога - вспыхивать как сверхновая с образованием нейтронной звезды или черной дыры. То есть конечная стадия эволюции Галактики - это полное отсутствие газа в ней плюс рой холодных звездных остатков: белых карликов всех составов, от гелия до кремния, нетронных звезд, черных дыр плюс остывших планет, вечно кружащихся вокруг этих остатков.

[cron]

Мне кажется, если уж у звезды образовалось железное ядро, то ей одна дорога - вспыхивать как сверхновая с образованием нейтронной звезды или черной дыры.

Да, это так. Однако железо образуется не только в ядре (иначе как объяснить солнечный хим состав по отношению к первым звездам?).

То есть конечная стадия эволюции Галактики - это полное отсутствие газа в ней плюс рой холодных звездных остатков: белых карликов всех составов, от гелия до кремния, нетронных звезд, черных дыр плюс остывших планет, вечно кружащихся вокруг этих остатков.

а куда денутся остатки вспышек последних сверхновых?

[Юрий Гилев]

А тем не менее вопрос остался открыт. Почему звезда сбрасывает оболочки?

Итак, попытаюсь подытожить, кто разбирается - поправьте. Сначала в ядре звезды горит водород, затем гелий. Потом когда гелий заканчивается происходит сжатие ядра с его разогревом и вследствие высокой температуры термоядерные реакции происходят уже не в ядре а на его поверхности, поскольку горение смещается к периферии, где гравитационные силы меньше, звезда расширяется. Кстати, неплохо бы увидеть распределение плотности от радиуса внутри звезды, ну и температуры соответственно. Каковы размеры ядра? Как они меняются за вряемя жизни звезды?

Ну и главный вопрос, почему сбрасываемые оболочки, образующие планетарную туманность, имеют не сферическую, а осевую симметрию? Как будто звезду прокололи. Могу предположить один выброс, и для равновесия другой в противоположную сторону. Но почему?

[Markab]

Мне кажется, если уж у звезды образовалось железное ядро, то ей одна дорога - вспыхивать как сверхновая с образованием нейтронной звезды или черной дыры.

Конечно, звезда с массой до предела Чандрасекара догорит максимум до углерода

Да, это так. Однако железо образуется не только в ядре (иначе как объяснить солнечный хим состав по отношению к первым звездам?).

В процессе эволюции железо образуется только в ядре, поскольку на периферии температура недостаточная для синтеза железа. Какая то мизерная часть внутренних слоев железа,  кремния может за счет процесса конвекции достигать внешних слоев атмосферы и мы можем наблюдать эти линии в спектре. Отдельно нужно отметить углеродные звезды у которых совершенно точно происходит выброс углерода в фотосферу, но с ними вопрос сотается открытым. Что касается тяжелых элементов, то подавляющая их часть образовалась во время вспышки сверхновой, когда легкие ядра буквально набивались нейтронами. 

То есть конечная стадия эволюции Галактики - это полное отсутствие газа в ней плюс рой холодных звездных остатков: белых карликов всех составов, от гелия до кремния, нетронных звезд, черных дыр плюс остывших планет, вечно кружащихся вокруг этих остатков.

а куда денутся остатки вспышек последних сверхновых?

Сложно экстраполировать на такие большие времена и предсказывать разномасштабные процессы. Если вселенная не начнет сжиматься и барионный распад все таки существует, то будет примерно следующее. Верхний срок 20 млрд лет закончится процесс звездообразования, а еще через этот же срок выгорят последние красные карлики. Белые карлики сливаясь или в процессе аккреции, когда будет превышен предел Чандрасекара будут  вспыхивать как сверхновые и образовывать НЗ, а НЗ будут превращаться в ЧД.  Обычное вещество будет испытывать барионный распад, протоны распадутся выделяя позитроны, которые анигилируют с электронами. В результате во Вселенной останутся, фотоны и ЧД, которые будут испаряться по причине излучения Хокинга, но это еще бОльшие временные порядки.

[Oleg Tuchin]

А тем не менее вопрос остался открыт. Почему звезда сбрасывает оболочки?

В отличие от неправильной, размытой формы диффузных туманностей планетарные имеют аккуратные, правильные формы. В большинстве своем это слабые, еле заметные диски зеленоватого оттенка, напоминающие своим внешним видом далекие планеты, за что и получили такое название.
В решение вопроса об их происхождении большой вклад внес выдающийся советский астрофизик И.С. Шкловский (1916 — 1985). Согласно современным представлениям, планетарная туманность — конечный итог развития звезды с массой до 1,2Мо. При постепенном горении водорода в ее недрах, ядро звезды сжимается, внешняя ее оболочка разбухает.
Продолжение на http://citadel.pioner-samara.ru/distance/planetar.htm

Ну и главный вопрос, почему сбрасываемые оболочки, образующие планетарную туманность, имеют не сферическую, а осевую симметрию? Как будто звезду прокололи. Могу предположить один выброс, и для равновесия другой в противоположную сторону. Но почему?

На фотографии, полученной Hubble Space Telescope, показана туманность Menzel 3 или Mz3, окружающая умирающую Солнцеподобную звезду. В отличие от других звездных остатков, здесь мы наблюдаем симметричное истечение газов. До сих пор астрономы не могут понять, каким образом звезда, имеющая сферическую форму, может оставлять после взрыва туманность такой вида.
Одно из выдвинутых предположений заключается в том, что в центре находится ни одна звезда, а с компаньоном. Он своим гравитационным возмущением и деформирует газ. Для того чтобы эта теория работала необходимо, чтобы компаньон находился на расстоянии от главной звезды не дальше, чем Земля от Солнца. Возможно даже, что во время взрыва главная звезда поглотила своего компаньона.
Вторая гипотеза предполагает, что умирающая звезда стягивает газ по своим магнитным полям. Звездный ветер перемещает материю со скоростью 1000 км в секунду. Ультрафиолетовое излучение, идущее от горячей центральной звезды, возбуждает окружающий газ и заставляет его светиться.
Ни одна из до сих пор известных планетарных туманностей не похожа на Mz3 даже близко. Туманность М2-9 наиболее близка по форме к Menzel 3, но скорость оттока вещества у нее в 10 раз меньше. Однако массивная молодая звезда Eta Carinae http://citadel.pioner-samara.ru/distance/eta.jpg показывает очень похожий по форме отток материи.
                                                       STScI. 1 февраля 2001 г.

[cron]

В процессе эволюции железо образуется только в ядре, поскольку на периферии температура недостаточная для синтеза железа. Какая то мизерная часть внутренних слоев железа,  кремния может за счет процесса конвекции достигать внешних слоев атмосферы и мы можем наблюдать эти линии в спектре.

Каюсь, высказался очень некорректно и даже  ошибочно  ))))) В посте следует читать вместо орбразуется, следует читать сосредоточено. С этой оговоркой, продолжаю настаивать на своем:)))))

[Эркин]

Эта... как его... а откуда в земле взялись тяжелые элементы?
внутри земли же не было термоядерных реакций.

[Эркин]

Мне кажется это происходит так.
Звезда образуется из некоторого количества материи, первоначальной рассеяной в пространстве. Относительно точки в которой будет размещен центр звезды - эта дозвездная материя имела какой-то момент количества движения. В принципе онн мог оказаться нулевым - при равномерном распределении в фазовом пространстве - вектор-скорости. Но из-за флуктуаций суммарный момент оказался ненулевым. По мере сгущения всей материи в теле звезды - угловая скорость вращения начинает сильно расти. Так как происходит сжатие.
Это как балерина - раскручивается с раскинутыми в стороны руками, а когда она их прижимает к себе - ее угловая скорость резко возрастает - получается фуэте.
В процессе образования звезды расстояния уменьшаются в миллионы раз. Соотвественно возрастает и скорость вращения материи звезды вокруг ее центра. Возникают огромные центробежные ускорения.
В какой-то момент происходит срыв с поверхности звезды.
Но на самом деле происходит срыв тяжелых элементов.
Оболочка звезды ведь легкая и сама она не срывается - притяжение к тяжелому ядру больше центробежного ускорения. А вот в ядре звезды может образоваться такой "пузырь" из тяжелой материи - который и прорвется сквозь внешнюю оболочку и вырвется с огромной скоростью - радиальной и тангенциальной.
При этом тяжелые элементы пузыря образуют плотные планеты близкие к звезде, легкие элементы - дальние более объемные планеты.
Как то так наверное     

[cron]

2 Эркин

По мере сгущения всей материи в теле звезды - угловая скорость вращения начинает сильно расти. Так как происходит сжатие.

Вращение - один из факторов препятствующий звездообразованию, равно как и магнитное поле. Если вращение будет слишком  быстрым - звезда просто не сформируется.

Но на самом деле происходит срыв тяжелых элементов.

Не происходит.  Be звезды показывают усиленный ветер с экватора из-за быстрого вращения. Ветер образует та самая "легкая оболочка". 
Однако при быстром вращении (V*sin i>150 km/c особенно это касается ОB-звезд) может произойти обогощение внешних слоев  звезды гелием и металлами вследствии перемешивания (Meader et all, 2000). 

При этом тяжелые элементы пузыря образуют плотные планеты близкие к звезде

То есть по-Вашему получается, что земной хим. состав, включая уран  образовался в недрах Солнца? Это не так. 

[cron]

Однако массивная молодая звезда Eta Carinae http://citadel.pioner-samara.ru/distance/eta.jpg показывает очень похожий по форме отток материи.

На текущий момент, наскоько мне известно, форму туманности Eta Carinae объясняют асинхронным звездным ветром в результате вращения звезды

[Markab]

Мне кажется это происходит так....

Все не так. Ошибки везде, даже комментировать не хочется. Почитайте лучше книжки. 

[Oleg Tuchin]

Однако массивная молодая звезда Eta Carinae http://citadel.pioner-samara.ru/distance/eta.jpg показывает очень похожий по форме отток материи.

На текущий момент, наскоько мне известно, форму туманности Eta Carinae объясняют асинхронным звездным ветром в результате вращения звезды

Согласно последним наблюдениям астрономы предполагают, что звезда является двойной системой. Спутник вращается с периодом 5.5 лет и имеет массу от 30 до 60 масс Солнца.
7 июля 2004 г. Sky and Telescope

[Эркин]

Я написал только схему. Какие точно идут процессы - не знаю. Надо считать.
Звезды конечно показывают экваториальный ветер - какой же еще?
Вопрос только в том откуда в составе планет тяжелые элементы? В земле - в подавляющем количестве.
То что вы сказали - перемешивание - не объясняет состава планет.
По моему должен быть тяжелый пузырь из ядра звезды. Он как бы прорывается сквозь легкую оболочку увлекая за собой и гелий и водород, но в основе своей он состоит из углерода и  металлов.   

Или вы считаете, что в  ядрах планет идут термоядерные реакции? 

[cron]

2  Oleg Tuchin

http://ru.arxiv.org/abs/astro-ph/0408320

2 Эркин

Вопрос только в том откуда в составе планет тяжелые элементы?

Работы Фаулера и Бэббиджей по образованию тяжелых элементов в результате взрыва сверхновых. В частности:
F o w l e r W. A. Experimental and Theoretical Nuclear Astrophysics; the Quest for the Origin of the Elements: Nobel Lecture. Stockholm, 8 December 1983.
http://www.ufn.ru/archive/russian/abstracts/abst6908.html