Асимптотическая ветвь гигантов

Эта статья включает материал из этой версии соответствующей статьи английской Энциклопедии.

Эволюция звёзд различной массы представлена на диаграмме Герцшпрунга-Расселла. Асимптотическая ветвь гигантов показана для звезды массой в две солнечные.

Асимптотическая ветвь гигантов в регион диаграммы Герцшпрунга-Расселла, заполненный эволюционирующими звездами малой и средней массы. Это период звёздной эволюции, через который проходят все средне- и маломассивные звезды (0,6-10 солнечных масс) в конце своей жизни.

При беглом взгляде типичная звезда асимптотической ветви гигантов (АВГ) в красный гигант. Её внутренняя структура характеризуется наличием инертного ядра, состоящего из углерода и кислорода, оболочки вокруг ядра, в которой гелий выгорает в углерод, второй оболочки, где водород выгорает в гелий, и очень протяженной наружной оболочки, по составу сходной с обычными звёздами.^[1]

Содержание

1 Звездная эволюция
- 1.1 Стадия АВГ
- 1.2 Околозвездные оболочки АВГ-звезд
2 Примечания
3 Литература
4 См. также

[править] Звездная эволюция

Когда звезда истощает запасы водорода в процессах ядерного синтеза, идущих в ядре, её ядро сжимается с одновременным увеличением его температуры, что приводит к тому, что внешние слои звезды расширяются и остывают. Светимость звезды значительно увеличивается, и она становится красным гигантом, перемещаясь по диаграмме ГР в правый верхний угол.

В конце концов, после того, как температура в ядре поднимается до величин 3·10⁸ K, начинается реакция горения гелия. Начало горения гелия в ядре компенсирует падение давления, останавливает процесс остывания звезды и процесс увеличения её светимости, а также вызывает движение звезды обратно к левому краю диаграммы ГР. Это горизонтальная ветвь (для звезд населения II типа) или красное сгущение (для звезд населения I типа). После завершения горения гелия в ядре, звезда снова движется по диаграмме вправо и вверх. Ее путь по диаграмме почти повторяет ее предыдущую дорогу (в стадии красного гиганта), отсюда и происходит термин Асимптотическая ветвь гигантов. Звезды на этой стадии звездной эволюции известны как АВГ-звезды.

[править] Стадия АВГ

АВГ-фаза делится на две части: ранняя АВГ и АВГ температурной пульсации. На этапе ранней АВГ-фазы основным источником энергии является горение гелия в тонкой оболочке вокруг ядра, которое уже состоит из углерода и кислорода. В ходе этого этапа звезды распухают до гигантских размеров, и снова становятся красными гигантами. Их размер может достигать одной астрономической единицы.

Когда гелий внутри оболочки иссякает полностью, начинается фаза температурной пульсации. Теперь звезда черпает энергию из горения водорода в тонкой оболочке, в которую заключена когда-то активная гелиевая оболочка. Тем не менее, в течение периода протяженностью 10000-100000 лет, гелиевая оболочка снова «зажигается», а водородная «тухнет». Этот процесс известен как гелиевая вспышка или тепловой пульс. Во время этих пульсаций, длящихся только несколько тысяч лет, вещество из ядра смешивается с веществом во внешних слоях, и состав различных областей звезды изменяется. Этот процесс называется экскавацией. Из-за экскавации становится возможным увидеть признаки S-процесса в спектре АВГ-звезд. Идущие друг за другом циклы экскавации могут привести к формированию углеродной звезды.

АВГ звезды обычно являются долгопериодическими переменными звездами, и подвержены большим потерям массы из-за звездного ветра. На этапе АВГ звезда может потерять от 50 до 70 % своей массы.

[править] Околозвездные оболочки АВГ-звезд

Значительная потеря массы АВГ-звезд означает, что они окружены обширной околозвездной оболочкой. Принимая за среднюю длительность АВГ периода один миллион лет и скорости истечения вещества в 10 км/с, максимальный радиус такой оболочки может быть оценен примерно в 3·10¹⁴ км (30 световых лет). Это максимальное значение, предполагающее, что вещество ветра и материал межзвездной среды начинают смешиваться на очень большом расстоянии, а также что скорость межзвездного газа и скорость звезды совпадают. Обычно все имеющие значение процессы происходят достаточно близко к звезде, где образуется звездный ветер и темпы потерь массы довольно высоки. Тем не менее, во внешних слоях околозвездных оболочек происходят интересные химические процессы, легко наблюдаемые из-за размера и большой паллетный прозрачности.

Температура околозвездной оболочки зависит от процессов нагревания и охлаждения газа и пыли, но в целом снижается при увеличении расстоянии от фотосферы звезды на 2000-3000 К. Химическая картина околозвездной оболочки АВГ-звезды была предложена Марвиком (2000) и выглядит следующим образом:

Фотосфера в Термодинамическое, химическое равновесия;
Пульсирующая звездная оболочка в Ударно-волновая химия;
Зона образования пыли;
Химическая тишина;
Межзвездное УФ-излучение и фотодиссоциация молекул в комплексная химия

В зоне образования пыли тугоплавкие элементы (Fe, Si, Mg, в), конденсируются из газовой фазы, в конечном итоге формируя пылевые зерна. Образовавшиеся зерна незамедлительно становятся участниками поверхностных реакций. Звездный ветер от АВГ-звезды в источник образования космической пыли, и, как считается, основной источник пыли во Вселенной.

Звездный ветер АВГ-звезды часто также является источником мазерного излучения. Излучающие молекулы в SiO, H₂O и OH.

После того, как эти звезды теряют почти все свои оболочки, и остается только ядро, они переходят к краткому этапу предпланетарных туманностей. Окончательная судьба этих оболочек представлена планетарными туманностями.

[править] Примечания

в‘ Lattanzio J. и Forestini, M. (1998), Нуклеосинтез в АВГ-звёздах, МАС симпозиум по АВГ-звёздам, Монпелье

[править] Литература

H. J. Habing, Hans Olofsson; Asymptotic Giant Branch Stars, Springer (2004). ISBN 0-387-00880-2.

[править] См. также

Мира (звезда)

[0] в‘ Lattanzio J. и Forestini, M. (1998), Нуклеосинтез в АВГ-звёздах, МАС симпозиум по АВГ-звёздам, Монпелье

[1]

Звёзды
Эволюция	Формирование · Звёзды до главной последовательности · Главная последовательность · Горизонтальная ветвь · Асимптотическая ветвь гигантов · Полоса нестабильности · Красное сгущение · Планетарная туманность · Протопланетарная туманность · Яркие голубые переменные · Звезда Вольфа в Райе · Псевдосверхновая · Сверхновая звезда · Гиперновая звезда · Диаграмма Герцшпрунга-Рассела · Звёздное население
Протозвёзды	Молекулярное облако · Глобула Бока · Молодые звёздные объекты · Объект Хербига в Аро · Трек Хаяси · Предел Хаяси · Трек Хеньи · Орионовы переменные (звёзды типа T Тельца · фуоры) · Звёзды Хербига (Ae/Be)
Типы звёзд	Субкарлик · Карлики (Красный · Жёлтый · Оранжевый · Голубой) · Субгигант · Гиганты (Красный гигант · Голубой гигант · Яркий гигант) · Сверхгиганты (Красный сверхгигант · Жёлтый сверхгигант · Голубой сверхгигант) · Гипергиганты (Жёлтый гипергигант) · Голубые отставшие звёзды · Оболочечная звезда · Углеродная звезда (Метиновая звезда) · Бариевая звезда · Звезда S типа · Пекулярная звезда · Технециевая звезда · Ртутно-марганцевая звезда · Переменная звезда
Звёздные останки	Белый карлик · Чёрный карлик · Нейтронная звезда (Пульсар: (Радиопульсар · Рентгеновский пульсар) · Магнетар: (Аномальный рентгеновский пульсар · Источник мягких повторяющихся гамма-всплесков) · Великолепная семёрка · Вращающийся радиотранзиент) · Чёрная дыра звёздной массы · Плотная звезда (Экзотическая звезда · Кварковая звезда · Преонная звезда · Q-звезда) · Железная звезда
«Недозвёзды»	Коричневый карлик · Субкоричневый карлик · Планетар
Строение звёзд	Звёздное ядро · Конвективная зона · Лучистая зона · Фотосфера · Хромосфера · Звёздная корона · Звёздный ветер · Пузырь звёздного ветра · Металличность · Звёздное магнитное поле · Астросейсмология · Солнцеподобные осцилляции · Предел Эддингтона
Звёздный нуклеосинтез	s-процесс · r-процесс · p-процесс · rp-процесс · Альфа-процесс · Тройная гелиевая реакция · Протон-протонный цикл · Углерод-азотный цикл · Гелиевая вспышка · Горение углерода · Углеродная детонация · Горение кислорода · Горение неона · Горение кремния
Свойства звёзд	Спектральный класс · Эффективная температура · Звёздная кинематика (Собственное движение · Угловая скорость) · Микротурбулентность · Солнечная масса · Планетная система · Вращение звёзд · Звёздная система (Двойная звезда · Кратная звезда) · Звёздная динамика · UBV-фотометрия · Обозначения звёзд · Звёздная величина (Абсолютная звёздная величина)
Списки звёзд	Список звёздных имён · Список наиболее массивных звёзд · Список наименее массивных звёзд · Список крупнейших звёзд · Список самых ярких звёзд · Список самых мощных звёзд · Список ближайших звёзд · Список коричневых карликов · Хронология звёздной астрономии
Категория:Звёзды

Асимптотическая ветвь гигантов

Содержание

[править] Звездная эволюция

[править] Стадия АВГ

[править] Околозвездные оболочки АВГ-звезд

[править] Примечания

[править] Литература

[править] См. также

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках