понятие

огибающая

Внешние слои звезды, окружающие её ядро, где происходит перенос и излучение энергии.
16 статей

Описание

Оболочка звезды — это область, простирающаяся от ядра до видимой поверхности (фотосферы). Она содержит большую часть объёма и массы звезды, но, в отличие от ядра, в ней не происходит термоядерных реакций. Структура оболочки определяется балансом между градиентами давления и гравитацией, а также доминирующим механизмом переноса энергии — радиационной диффузией в одних слоях и конвекцией в других. Для таких звёзд, как Солнце, оболочка относительно тонкая, но у красных гигантов она может раздуваться до размеров, в сотни раз превышающих размер ядра, что резко меняет светимость и температуру поверхности звезды.

Как это работает

Энергия, выделяющаяся в ядре, распространяется наружу через оболочку. В зонах лучистого переноса фотоны многократно поглощаются и переизлучаются, медленно диффундируя наружу в течение тысяч лет. В конвективных зонах горячая плазма поднимается вверх, остывает и опускается вниз, перенося энергию гораздо быстрее. Граница между этими зонами зависит от массы звезды, её химического состава и стадии эволюции. Непрозрачность оболочки — то, насколько легко фотоны проходят через неё, — является ключевым фактором: когда непрозрачность высока, конвекция становится доминирующей. Оболочка также определяет внешние граничные условия звезды, включая её эффективную температуру и форму спектра.

Где применяется

Модели звёздных оболочек используются для интерпретации наблюдений звёздных колебаний (астросейсмологии) и для предсказания эволюции звёзд от главной последовательности до красных гигантов и сверхновых.

Любопытный факт

У красного гиганта оболочка настолько разрежена, что её плотность ниже, чем в лучшем лабораторном вакууме на Земле, и при этом она простирается на сотни миллионов километров.

Граф понятий →

Статьи по теме · 16

Галактика выбрасывает металлы на заре Вселенной
В кузнице на окраине деревни кузнец раздувает горн, и искры летят в темноту. Так и в галактике AEON-z5 активное ядро, как раскалённый горн, выбрасывает вещество, обогащённое металлами, далеко за пределы звёздного диска. Телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал этот процесс спустя всего миллиард лет после Большого взрыва, когда Вселенная была ещё совсем юной.
Звёздные полимеры обнимают добычу
Осьминог, раскинув щупальца, ждёт. Никто не управляет его руками из единого центра, но стоит добыче коснуться одной из них, как все восемь оборачиваются вокруг неё. Похожий трюк физики воспроизвели в лаборатории с телом, у которого нет ни нейронов, ни мышц: звёздный полимер с самодвижущимися руками. Полимер собрали из маленьких цилиндрических виброботов на вибрирующей пластине.
Звезда-невидимка и её тяжёлый спутник: танец, изменивший эволюцию
Два волчка кружатся так близко, что почти касаются друг друга. Один — раскалённый голубой, другой — тусклый белый. Вместе они делают полный оборот за двадцать часов. Это пара Фейге 64: голубая звезда массой всего треть Солнца и белый карлик — остывшее ядро бывшей звезды — в полтора раза тяжелее нашего светила. Голубая звезда кажется слишком горячей для своей массы.
Химическая летопись двойных звёзд: как состав поверхности раскрывает их прошлое
Две звезды обращаются вокруг общего центра масс, словно танцоры, которые то сближаются, то расходятся вновь. Со временем одна из них разбухает, и её внешние слои — разреженная газовая оболочка — перетекают на соседку. Звезда, принявшая чужое вещество, внешне неотличима от одиночной: ни по светимости, ни по массе напрямую не распознать её двойную природу.
Космические ускорители: происхождение электронов высоких энергий
Ночное небо кажется спокойным, но на самом деле сквозь нас постоянно пролетают невидимые частицы — космические лучи. Среди них есть электроны и их античастицы — позитроны. Когда они сталкиваются с детекторами на спутниках или воздушных шарах, приборы фиксируют их энергию.
Звезда пробивает облако, оставляя след на миллион лет
В 1900 парсеках от нас, в созвездии Лисички, пульсирует звезда V420 Vul — переменная типа Миры. Такие звёзды, доживая свой век, раздуваются и сбрасывают внешние слои. Но вокруг V420 Vul астрономы увидели не просто сброшенную оболочку, а нечто более хитрое.
Почему самые массивные звёзды — не самые большие
Самые массивные звёзды напоминают перекачанные воздушные шары: их оболочка перестаёт растягиваться и вместо этого начинает стремительно терять вещество. На определённом этапе потеря массы становится столь интенсивной, что звезда прекращает увеличиваться в размерах.
Ледяная тень в рассеянном свете: SPHEREx обнаружил исчезающий лёд в центрах дозвёздных ядер
Сто сорок парсек — расстояние, которое свет преодолевает за четыре с половиной столетия — отделяют нас от молекулярного облака Тельца. В его недрах прячутся тёмные сгущения: дозвёздные ядра, где газ и пыль медленно сжимаются под собственной тяжестью. Каждая пылинка здесь — микроскопическое ядро конденсации, одетое в мантию из водяного льда.
Космическая матрёшка: как сверхмассивные звёзды растят чёрные дыры
В ранней Вселенной, всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, астрономы видят странные объекты — маленькие красные точки. Они компактны, красны, а в их спектрах широкие бальмеровские линии кричат о присутствии сверхмассивных чёрных дыр. Но как дыра успела набрать миллионы солнечных масс за столь короткое время?
Акустический след в слоистом океане: почему спутники гибнут быстрее, чем мы думали
Крошечный спутник, словно пловец, рассекает невидимые слои газа в раздувшейся оболочке красного гиганта. Каждый круг его орбиты возбуждает акустический след — волны сжатия, бегущие сквозь плазму. Согласно закону всемирного тяготения, спутник притягивает газ, а газ — спутник, создавая этот след.
Магнитные канаты на Солнце: новый взгляд из хромосферы
Солнечное пятно остывает, и над ним на недели зависает тёмное волокно — протуберанец. Внутри него, как сжатая пружина, прячется магнитное поле. Оно может быть уложено ровными арками, а может — скручено в тугой канат. От этой разницы зависит, когда и как рванёт: канат нестабильнее и готов взлететь при малейшем толчке.
Как толщина нейтронной кожи раскрывает сердце мёртвых звёзд
Атомное ядро похоже на каплю с тонкой оболочкой — нейтронной «кожей». Внутри капли протоны и нейтроны перемешаны равномерно, а снаружи, как пенка на молоке, собирается слой, где нейтронов заметно больше.
Заряд для будущих планет
В холодном газовом облаке, где рождается звезда, химия спит. Молекулы почти не сталкиваются, реакции замирают. Но если через облако пролетает заряженная частица, она выбивает электроны из атомов — ионизирует их. Так в спящем облаке появляются активные ионы, готовые строить новые молекулы.
Космическое ожерелье с углеродной загадкой
В глубине космоса есть облако газа, похожее на ожерелье с яркими бусинами. Это туманность Ожерелье — остатки звезды, которая когда-то раздулась и поглотила своего соседа. В центре осталась пара: маленькая горячая звезда и её раздувшийся компаньон, богатый углеродом.
Как нейтронная звезда играет со светом
Свет от далёкого источника, проходя рядом с нейтронной звездой, искривляется, как луч фонарика в кривом зеркале. Астрофизики запустили численный эксперимент: пустили лучи назад от наблюдателя к звезде и посмотрели, какую картинку увидит телескоп. Внутри звезды вещество сжато так, что его поведение описывается простым уравнением — чем сильнее сжатие, тем жёстче отпор.
Абсолютный предел жёсткости нейтронных звёзд
Представьте переполненную комнату: каждый новый входящий усиливает давление на стены. Похожий принцип работает в нейтронной звезде — сверхплотном остатке массивной звезды, где вещество сжато до ядерных плотностей. Рост плотности вызывает рост внутреннего противодействия — давления, которое физики характеризуют отношением давления к плотности энергии (величина φ).