Зірки: Вступний ЧаП
Що являють собою зірки?
Зірки — це гігантські, утримувані у цілісному стані власною гравітацією сфери, що складаються здебільшого з газоподібного водню. Зірки є величезними термоядерними реакторами; реакція злиття ядер відбувається глибоко у надрах зірок, де речовина є надзвичайно стиснутою, а температура досягає десятків мільйонів градусів Цельсія.
Сонце — це зірка?
Так, Сонце також є зіркою. Хоча воно є домінуючим тілом нашої сонячної системи, Сонце нічим не виокремлюється серед інших зірок. Нам воно видається набагато більшим та яскравішим лише через те, що знаходиться у мільйони разів ближче за будь-яку іншу зірку.
Чому зірки світяться?
Якщо відповідати коротко, зірки світяться через те, що вони дуже гарячі. Не більше й не менше. Будь-який об’єкт, якщо його розігріти до тисяч градусів буде випромінювати світло так само, як зірки.
Очевидне наступне питання: а чому зірки такі гарячі?
Це вже складніше питання. Звичайною відповіддю буде така: зірки гарячі, бо у їх надрах відбуваються термоядерні реакції. Але ця відповідь не роз’яснює питання повністю: адже для запуску термоядерної реакції зірка має спочатку розігрітися. Злиття ядер можливе лише за дуже високої температури — воно не може зробити зірку гарячою. Правильнішою буде відповідь, яка говорить про те, що зірки гарячі, бо їх речовину стиснуто. Зірки формуються з розріджених газових туманностей; під час збирання газу туманності у зірку вивільняється потенційна енергія часток цього газу, спочатку у вигляді кінетичної енергії, а потім, зі зростанням щільності, і у вигляді теплової енергії.
Чи всі зірки однакові?
Всі зірки мають багато спільних рис: вони є стиснутими кулями гарячого щільного газу (здебільшого водню), у центрі кожної з зірок на небі відбуваються термоядерні реакції.
Але зірки також можуть значно різнитися за деякими параметрами. Найяскравіші зірки сяють майже у 100 мільйонів разів яскравіше за найтьмяніші зірки. Температура поверхні зірок різниться від декількох тисяч градусів до майже 50.000 градусів Цельсія. Цю різницю здебільшого спричинено різницею у масі: масивні зірки гарячіші і яскравіші за зірки з малою масою. Температура поверхні та світність також залежать від еволюційного етапу зірки.
Що таке «головна послідовність»?
Головна послідовність — це етап розвитку зірки, у якому вона спалює у термоядерній реакції водень свого ядра. Це перший (і найдовший) з етапів життя зірки (не беручи до уваги стану протозірки). Питання про те, що стає з зіркою після того, як весь водень ядра буде спалено буде розглянуто у статті про еволюцію зірок (ще не написано).
Як довго триває життя зірки?
Строк життя зірки великою мірою залежить від її маси. Масивніші зірки гарячіші і світять яскравіше, отже споживають своє ядерне пальне набагато швидше. Найбільші зірки (приблизно у 100 разів масивніші за Сонце) спалюють весь свій водень лише за декілька мільйонів років; найменші ж зірки (з масою приблизно удесятеро меншою за масу Сонця) ощадливіше використовують своє пальне, і сяють (хоча і тьмяно) трильйони років. Зауважте, що це набагато довше за поточний вік Всесвіту.