Эволюция звёзд
Как рождаются, живут и умирают звёзды: главная последовательность, красные гиганты, планетарные туманности, сверхновые и конечные состояния в зависимости от массы.
Звёзды не вечны: они рождаются из облаков газа, десятки миллионов или миллиарды лет светят за счёт термоядерных реакций, а потом умирают. Судьбу звезды почти целиком определяет её масса: чем она больше, тем ярче звезда горит и тем короче живёт.
Рождение
Звезда формируется, когда плотное облако газа и пыли под собственным тяготением сжимается («Где рождаются звёзды»). Центр разогревается, и когда температура достигает примерно 10 миллионов градусов, начинается превращение водорода в гелий. Звезда вступает в самую долгую стадию жизни — главную последовательность.
Жизнь на главной последовательности
Водород в звезде выгорает не весь, а только в ядре. Солнце находится на этой стадии уже около 4,6 миллиарда лет, а всего пробудет там около 10 миллиардов. Красные карлики массой в десятую долю солнечной проживут триллионы лет — дольше нынешнего возраста Вселенной. Массивная звезда в 25 раз тяжелее Солнца сгорает за 7 миллионов лет.
Звёзды, подобные Солнцу
Когда водород в ядре кончается, ядро сжимается, а внешние слои раздуваются: звезда становится красным гигантом. Солнце через 5 миллиардов лет вырастет примерно в 200 раз, поглотит Меркурий и Венеру, а может быть, и Землю. Потом ядро зажжёт гелий. Через некоторое время звезда сбросит внешнюю оболочку, которая образует светящуюся планетарную туманность, а голое горячее ядро останется как белый карлик («Белые карлики»). Он будет остывать миллиарды лет.
Массивные звёзды
Звёзды тяжелее примерно восьми масс Солнца заканчивают жизнь иначе. Их ядро проходит несколько стадий термоядерных реакций: гелий, углерод, неон, кислород, кремний — и превращается в железо. Реакции с железом энергии не дают, поэтому ядро теряет опору и за доли секунды коллапсирует. Внешние слои сбрасываются во взрыве сверхновой («Сверхновые»). Остаток — нейтронная звезда («Нейтронные звёзды»), а у самых массивных звёзд — чёрная дыра («Чёрные дыры»).
Звёздная пыль
Всё, что тяжелее водорода и гелия, образовалось внутри звёзд или при их взрывах. Углерод в вашем теле, кислород в воздухе, железо в крови — вещество, которое прошло через ядра давно умерших звёзд. Самые тяжёлые элементы, например золото, возникают при слиянии нейтронных звёзд («Гравитационные волны»).
Положение звезды на разных стадиях жизни удобно видеть на диаграмме Герцшпрунга — Рассела («Диаграмма Герцшпрунга — Рассела»).