Чи зірка зливає гелій з берилієм на основній послідовності?

Коли зірка закінчила злиття всього свого водню в гелій, вона почне зливати гелій в берилій і так далі і так далі до заліза.

Коли зірка зливається з берилієм, чи зірка все ще буде знаходитись у фазі основної послідовності і чи стане вона в цей момент переростати у фазу червоного гіганта, чи не існує певного правила, коли вона почне рости?

Що визначає основну послідовність?

Зорі головної послідовності характеризуються синтезом водню в своїх ядрах, або через протоно-протонний ланцюг (для зірок нижчої маси), або за циклом CNO (для зірок більше приблизно в 1,5 рази від маси Сонця). Поза ядром не відбувається значного синтезу; зовнішні шари беруть участь у радіаційному або конвективному транспорті енергії, але не в енергетиці. Загалом, якщо в ядрі відбувається синтез водню, ми говоримо, що зірка все ще знаходиться в основній послідовності.

Це змінюється в зірках, які розвиваються від основної послідовності. Деякі червоні гіганти низької маси можуть плавити водень до гелію за допомогою циклу CNO у шарі поза значним ядром гелію; це називається спалюванням оболонки . У більш масивних зірок важкі елементи (наприклад, гелій, вуглець тощо) зливаються всередині ядра, а горіння оболонки триває у зовнішніх шарах. Наприклад, у досить великій масовій зірці, яка знаходиться далеко на фазі послідовності основного життя, ви можете побачити кисень, неон, вуглець, гелій і водень, що зливаються в послідовних шарах все далі і далі від ядра.

Поширене неправильне уявлення про те, що зірка використовує весь свій водень, перш ніж залишати основну послідовність; це не правда. Він просто використовує більшість водню в своєму ядрі; У зовнішніх шарах ще багато, саме це робить можливим синтез оболонки.

Еволюція пост-основної послідовності

Розглянемо зірки навколо однієї сонячної маси. Коли синтез водню припиняється в (тепер виродженому) ядрі, джерело тиску, що утримує зірку в гідростатичній рівновазі, зникає. Горіння водню починається в оболонці навколо серцевини. Через деякий час ядро ​​починає стискатися, зовнішня оболонка розширюється, а зірка, як кажуть, знаходиться на гілці червоного гіганта. Врешті-решт температура піднімається до точки, коли може відбуватися потрійний процес альфа, і відбувається спалах гелію, що позначає початок горизонтальної гілки та злиття гелію за допомогою процесу потрійного альфа. Горіння водневої оболонки триває.

Як ви помітите - і, як уже говорили інші - зірки не зливають гелій з берилієм ні в якій значній мірі під час будь-якої частини цього процесу або еволюції після основної послідовності взагалі. Це ендотермічне; потрійний альфа-процес є екзотермічним.

Чи зірка зливає гелій з берилієм на основній послідовності?

$10^{-16}$

Це значно збільшує ймовірність поєднання третього ядра гелію-4 з недовговічним ядром берилію-8 утворити вуглець-12. Це стабільно. Наступною стадією після спалювання водню є, таким чином, потрійне спалення гелію ( потрійний процес альфа ), по суті обходить берилій, за винятком як посередника.

Коли зірка зливається з берилієм, чи зірка все ще буде знаходитись у фазі основної послідовності і чи стане вона в цей момент переростати у фазу червоного гіганта, чи не існує певного правила, коли вона почне рости?

Зірка залишає основну послідовність задовго до того, як почне плавити гелій. Він залишає основну послідовність, коли зірка вже не може підтримувати синтез водню в ядрі. Це відбувається, коли ядро ​​втрачає водень. У цей момент гелій, залишений синтезом водню, по суті є золом. Злиття водню протікає по краю серцевини (горіння оболонки), але збіднене воднем ядро ​​в цей момент занадто холодне для злиття гелію з вуглецем (не з берилієм). Так воно руйнується, і поступово стає гарячіше.

Зірка починає плавити гелій до вуглецю (а також кисню), якщо маса зірки після основної послідовності досить велика. У цей момент червоний гігант руйнується і поводиться майже як головна зірка послідовності з другим життям. Однак друге життя не триває дуже довго.