Розділ «4.3 Народження та еволюція зірок»

Зміна параметрів зірок (їх світності й радіусів) у процесі еволюції відбувається звичайно дуже повільно — протягом мільйонів, навіть мільярдів років.

Є, однак, зірки, у яких блиск змінюється дуже різко, навіть катастрофічно. В інших він ритмічно коливається навколо середнього значення. Змінних зірок у Галактиці більш як 10000.

Причини коливання блиску зірок різні. Тому змінні зірки поділяють на групи:

1) затемнені змінні;

2) пульсуючі змінні;

3) еруптивні змінні зірки.

1. Затемнені змінні зірки. Типовим прикладом затемненої змінної зірки є Алголь (Р Персея), її блиск дуже сильно змінюється — приблизно в 3 рази. За таку дивну поведінку зірка дістала в древніх арабів назву Ель-Ґуль, тобто "диявол".

Алголь — подвійна зірка. Одна із зірок цієї пари більш яскрава, інша — слабша. Рухаючись навколо загального центра мас з періодом 2 доби 20 годин 49 хвилин, ці зірки регулярно затьмарюють одна одну. У наш час таких зірок відомо більш як 4000.

Серед затемнених зірок виділяють 3 підгрупи:

1 -я підгрупа: складові мають майже кулясту форму (Алголь);

2-я підгрупа: плавна зміна блиску виникає не тільки за рахунок затемнення, але й у зв'язку зі зміною видимої площі, тому що форма зірки

еліпсоїдальна (Міри).

3-я підгрупа: система складається із двох майже дотичних компонентів еліпсоїдальної форми.

У наш час учені припускають, що важливу роль у процесі еволюції подвійних зірок відіграє обмін масою (акреція) між компонентами. Коли в надрах зірки вигоряє весь водень, змінюється молярна маса речовини, у результаті чого відбувається повільна перебудова зірки — стиснення ядра й розбухання оболонки. Вплив другої зірки на поверхневі шари першої стає все більш відчутним. І як тільки розміри зірки досягнуть певних величин, починається перекачування маси до іншого компонента.

Загальноприйнятою теорією, що пояснює зміни, які відбуваються в цефеїдах, є теорія пульсацій. Відповідно до цієї теорії цефеїди — це пульсуючі гігантські газові кулі, які в момент максимуму блиску мають найменший об'єм і найвищу температуру. Потім відбувається розширення зірки, причому її температура знижується. Досягнувши найбільшого розширення, зовнішні шари під дією сил притягання починають падати вниз, "проскакують" через середнє положення рівноваги й знову стискаються. Цикл починається спочатку.

В оболонці зірки температура й густина в напрямку до центра збільшуються. Тому, починаючи з деякої глибини, водень і гелій поступово переходять в іонізований стал. Можна сказати, що ці зони іонізації зумовлюють дивні властивості цефеїд.

Розрахунки показали, що пульсувати можуть лише ті зірки, у яких зона іонізації здатна налаштовуватися на певну амплітуду, величина якої визначається довжиною і масою зони іонізації гелію.

3. Еруптивні зірки. Головні представники цієї групи — нові й наднові зірки. Нові зірки є подвійними системами з тісно пов'язаними компонентами, точніше — комбінацією зірки пізнього класу з гарячою зіркою, оточеною щільною газовою оболонкою. Щорічно в Галактиці спалахує приблизно 200 нових зірок, але спостерігати вдається одну-дві з них.

Спалахи наднових зірок — явище рідкісне. У гігантській галактиці типу нашої один спалах трапляється один раз на кілька десятків років. У нашій Галактиці спалах наднової спостерігався останній раз у 1604 р.; у сусідній галактиці (туманності Андромеди) наднова спалахнула в 1885 p., причому потужність її випромінювання можна порівняти із сумарною потужністю випромінювання всієї цієї галактики.

За останні півстоліття проблема наднових стала однією із центральних в астрономії. З'ясувалося, що наднові поділяються на 2 типи: наднові І типу й наднові II типу. Відрізняються вони "кривими блиску", тобто залежністю потужності випромінювання від часу. Наднові І типу спостерігаються у всіх галактиках, як спіральних, так і еліптичних і неправильних. А от наднові II типу спалахують тільки в спіральних галактиках.