Белый карлик
Если масса звезды невелика,так что масса ее ядра,затронотуго термрядерными превращениями,менее 1.4 солнечной массы,термоядерный синтез химических элементов может прекратиться из-за так называемого вырождения электронного газа в ядре звезды.В частности,давление вырожденного газа зависит от плотности,но не зависит от температуры,поскольку энергия квантовых движений электронов много больше энергии их теплового движения.Высокое давление вырожденного электронного газа эффективно противодействует силам гравитационного сжатия.Поскольку давление не зависит от температуры,потеря энергии звездой в виде излучения не приводит к сжатию ее ядра.Следовательно,гравитационная энергия не выделяется в виде добавочного тепла.Поэтому температура в эволюционирующем вырожденном ядре не растет,что приводит к прерыванию цепочки термоядерных реакций.внешняя водородная оболочка,не затронутая термоядерными реакциями,отделяется от ядра звезды и образует планетарную туманность,светящуюся в линиях излучения водорода,гелия и других элементов.Центральное компактноеи сравнительно горячее ядро проэволюционировавшей звезды небольшой массы представляет собой белый карлик- объект с радиусом порядка радиуса земли,массой меньше 1.4 массы солнца и средней плотностью порядка тонны в кубическом сантиметре.Белые карлики наблюдаются в большом количестве.Их полное число в Галактике достигает около 10% от всей массы наблюдаемого вещества Галактики.Термоядерное горение в вырожденном белом карлике может быть неустойчивым и приводить к ядерному взрыву достаточно массивного белого карлика с массой,близкой к так называемому чандрасекаровскому приделу.Такие взрывы выглядять,как вспышки сверхновыз 1 типа,у которых в спектре нет линий водорода,а только линии гелия,углерода,кислорода и.д.р тяжелых элементов.
Нейтронная звезда
Если ядро звезды вырождено,то при приближении его массы к приделу 1.4 массы солнца обычное враждение электронного тгаза в ядре сменяется так называемым релятивитским вырождениемКвантовые движения вырожденных электронов становится таким быстрым,что их скорости приближаются к скорости света.При этом упругость газа падает,его способность противодействовать силам гравитации уменьшается,и звезда испытывает гравитационный коллапс.Во время коллпса электроны захватываются протонами,и происходит нейтронизация вещества.Это ведет к формированию из массивного вырожденного ядра нейтронной звезды.Если исходная масса ядра звезды превышает 1.4 массу солнца,то в ядре достигается высокая температура,и вырождение электронов не происходит на протяжении всей ее эволюции.В этом случае работает отрицательная теплоемкость,по мере потери энергии звездой в виде излучения температура в ее недрах растет,и идет непрерывная цепочка термоядерных реакций првращения водорода в гелий,гелия в углерод,углерода в кислород,и.т.д,вплоть до элементов группы железа.Реакции термоядерного синтеза ядер элементов,более тяжелых,чем железо,идет уже не с выдилением,ас поглощением энергии.Поэтому,если масса ядра звезды,состоящего в основном из элементов группы железа,превышает чандросекаровский предел,но меньше придела Оппенгеймера-Волкова 3 массы солнца,то в конце ядерной эволюции звезды происходит гравитационный коллапс ядра,в результате которого внешняя водородная оболочка звезды сбрасывается,что наблюдается как вспышка сверхновой звезы 2 типа,в спектре которой наблюдаются мощные линии водорода.Коллапс железного тядра приводит к формированию нейтронной звезды.При сжатии массивного ядра звезды,достигшей последней стадии эволюции,температура поднимается до гигантских значений порядка миллиарда градусов,когда ядра атомов наченают развалеваться на нейтроны и протоны.Протоны поглащают электроны ,превращабтся в нейтроны,испуская при этом нейтрино.Нейтроны же,согласно квантово-механическому принцепу Паули,при сильном сжатии начинают эффективно отталкиваться друг от друга.Когда масса коллапсирующего ядра меньше 3 масс солнца,скорости нейтронов значительно меньше скорости света и упругость вещества,обусловленная эффективным отталкиванием нейтронов,может уровновешить силы гравитации и привести к образованию устойчивой нейтронной звезды.
Сдесь я указал отличия в эволюции звезд.
Автор статьи Анатолий Михайлович Черепащук-директор Государственного Астрономического института им.П.Л.Штернберга (ГАИШ) МГУ.
