— Эволюция звезд имеющих малую массу
В начале жизни звезда состоит из ядра, в котором находится сжатое топливо. Какое это ядро — твердое, жидкое или газообразное мы пока еще не знаем. Возможны сочетания разных состояний материи.
Ядро окружает газо-плазменная смесь, в верхних слоях атмосферы звезды в активной зоне происходит термоядерный синтез водорода и легких ядер. Где, как и при каких условиях, внутри звезды происходит синтез ядер периодической таблицы элементов, мы не знаем. Но большая часть энергии выделяется именно в активной зоне, которая находится в верхних слоях атмосферы звезды (фотосфере и хромосфере) и окружает ее со всех сторон (рисунок №R-9.1). Если даже синтез легких ядер начинается в недрах звезд, то под воздействием силы Архимеда раскаленный плазменный шар, в котором осуществляется термоядерный синтез, должен подняться в верхние слои атмосферы звезды.
Газо-плазменная смесь ядер и атомов легких элементов нагревается от верхних слоев атмосферы (от активной зоны) звезды. Около активной зоны и других очагов выделения энергии внутри звезды происходит физическая распаковка вещества газо-плазменной смеси под воздействием высокой температуры. Молекулы распаковываются в атомы, атомы — в ядра, электроны и другие частицы. В активной зоне и под ее воздействием в недрах звезды происходит уже ядерная упаковка и излучение — выброс части вещества газо-плазменной смеси в космическое пространство. То есть, часть вещества газо-плазменной смеси с внешней стороны выбрасывается в космическое пространство, а другая ее часть с внутренней стороны сжимается, спрессовывается и под действием силы тяжести собирается в центре ядра звезды, вытесняя сжатое топливо и формируя белый карлик.
Потерю массы газо-плазменной смеси компенсирует масса из сжатого топлива находящегося в ядре звезды. Возможно, что в самом ядре, как в сжатом топливе, так и в белом карлике происходят ядерные реакции под воздействием температуры, давления и динамических процессов. Эти процессы в звезде происходят до тех пор, пока все сжатое топливо не перейдет в состав газо-плазменной смеси.
На рисунках №R-9.1, №R-9.2, №R-9.3, №R-9.4 показано возможное развитие белого карлика в ядре звезды на протяжении ее жизни. Как мы видим на рисунке №R-9.1, в начале жизни ядро звезды состоит из сжатого топлива — водорода, со временем в центре ядра начинает формироваться белый карлик (рисунок №R-9.2).
С возрастом размеры белого карлика увеличиваются (рисунок №R-9.3), ближе к концу жизни белый карлик занимает весь объем ядра звезды, а сжатое топливо переходит в состав газо-плазменной смеси (рисунок №R-9.4).
Что происходит со звездой после того как все сжатое топливо перейдет в состав газо-плазменной смеси? На этот вопрос можно ответить только после физико-математического моделирования процессов.
Мы можем сделать только несколько предположений.
Химический состав газо-плазменной смеси изменяется, количество топлива уменьшается. Количество реакций синтеза, в ходе которых выделяется максимальное количество энергии, уменьшается. Генерация термоядерного синтеза снижается, количество высокоэнергетической плазмы поступающей в активную зону уменьшается. Уменьшается толщина активной зоны и мощность энергии выделяемая в ней. Газо-плазменная смесь прогревается и увеличивает свой объем, все чаще происходят прорывы активной зоны потоками из газо-плазменной смеси. Количество темных пятен увеличивается, а толщина активной зоны звезды уменьшается. Наступает момент, когда газо-плазменная смесь вырывается наружу, и, возможно, активная зона звезды будет иметь вид клочков. Звезда переходит в состояния красного гиганта. Горячая газо-плазменная смесь занимает огромный объем космического пространства вокруг бывшей звезды. В центре красного гиганта располагается ядро бывшей звезды — белый карлик, в котором происходят ядерные реакции и термодинамические процессы.
Что происходит внутри белого карлика? Мы не знаем. Вероятно, происходят ядерные реакции деления, распада, возможно, и синтеза. На происходящие в нем события оказывают влияние процессы, происходящие в его недрах и в газо-плазменной смеси вокруг него.
И в этом случае для ответа нужна физико-математическая модель.
Газо-плазменная смесь, имея высокую температуру, расширяется и занимает большой объем космического пространства вокруг бывшей звезды, вытеснив из этого объема космический газ и пыль. В процессе перехода звезды в состояние красного гиганта, газ космического пространства не оказывает сопротивления расширяющейся газо-плазменной смеси, так как это пространство входило в состав гелиосферы звезды, плотность частиц в котором ниже плотности газа в межзвездном пространстве.
Частицы, атомы и молекулы газо-плазменной смеси, имея высокую температуру, излучают красный и инфракрасный свет, не дающий возможность видеть белый карлик внутри красного гиганта. Происходит ли синтез ядер в газо-плазменной смеси при образовании и существовании красного гиганта? Неизвестно.
Расширившаяся газо-плазменная смесь сдерживает более плотный, холодный газ космического пространства, стремящегося занять весь объем вокруг белого карлика. Между газо-плазменной смесью и холодным газом космического пространства происходит тепло массообмен. После охлаждения газо-плазменной смеси ее объем уменьшается, газ и пыль под воздействием вакуума перемещаются к белому карлику, так как давление газо-плазменной смеси резко снизилось после ее охлаждения и образовалась зона вакуума. Гелиосфера звезды должна сильно измениться, возможно, исчезнуть. Возможно, гелиосфера состоит из излучений красного гиганта и излучений его газа.