Гигант (звезда)

Гигант (в астрономии) - звезды небольшой или средней массы (<10M?) с горячим компактным ядром и протяженными оболочками. В основном, температуры поверхностных слоев гигантов сравнительно низкие ( 0.5M?) после выгорания водорода гелиевая ядро начнет коллапсировать. Энергия гравитационного сжатия увеличит температуру ядра, а уменьшение его размеров вызовет рост его плотности и давления. В то же время в тонком слое вокруг гелиевого ядра скорость реакций горения водорода возрастает (вследствие увеличения температуры и плотности) и соответственно возрастает энерговыделения. Оболочка звезды начинает расширяться под мощным давлением излучения и становится конвектиною. Соответственно, звезда растет в размерах почти не меняя своей светимости, поэтому ее внешние слои будут охлаждаться (стадия субгигант). Со временем поток энергии от горения водорода в оболочке достигнет поверхности звезды и ее светимость начнет расти. Эффективная температура звезды остается почти неизменной, а радиус растет, и звезда выходит на стадию гиганта, § 5.9.. Однако гелиевая ядро звезды продолжает сжиматься и впоследствии там возникнут условия для термоядерного горения гелия.

В зрение Главной последовательности с массой 0.25M?<M*<0.5M? в процессе ее дальнейшей эволюции условия возгорания гелия в ядре не могут быть достигнуты. Поэтому она выйдет на стадию гиганта за счет интенсивного выделения энергии вследствие термоядерных реакций горения водорода в оболочке вокруг гелиевого ядра. Находясь на стадии гиганта такая звезда потеряет значительную часть своей массы через выдувание в окружающее пространство ее внешних слоев. После чего ее ядро обнажится и внешний наблюдатель будет видеть гелиевый белый карлик, § 4.1, 6.1..



Структура внутреннего строения



Физические свойства поверхностных слоев

Потери массы

Некоторые гиганты показывают признаки потери звездой массы со скоростью, которая может достигать 10-6M? в год. Причиной этого явления может быть давление излучения (звездный ветер), пульсации звезды или ударные волны в ее короне.

Если скорость потери массы гигантом является достаточно большой, то пылинки, которые вытекают из ее поверхности в межзвездное пространство, могут полностью экранировать излучения от звезды в видимом диапазоне. Поэтому такие объекты можно наблюдать только в инфракрасном диапазоне.

Спектральная классификация гигантов

Классификация гигантов, как и других звезд, осуществляется на основе анализа их спектров. Имея спектр определенной звезды, который по своей сути дает распределение потока излучения по длине волны, можно воспользоваться законом смещения Вина для приблизительной оценки эффективной температуры поверхностных слоев этой звезды.

Зависимости от температуры выделяют:

голубые гиганты с TEFF в пределах от 15 000° К до 11 000° К, к которым относятся звезды спектрального класса B;
белые гиганты с TEFF в пределах от 7500° К до 6100° К, к которым относятся звезды спектрального класса F и частично A;
желтые гиганты с TEFF в пределах от 6000° К до 5400° К, к которым относятся звезды спектрального класса G;
красные гиганты с TEFF в пределах от 5300 ° К до 3800 ° К, куда относятся звезды спектрального класса K (которые еще называют оранжевыми гигантами) и M.


Примеры гигантов

Гиганты класса O: Лямбда Ориона
Гиганты класса B: Альциона, 20 Тельца, Дзета Ориона
Гиганты класса A:
Гиганты класса F:
Гиганты класса G: Капелла, Омикрон Дракона, HD 175306
Гиганты класса К: Альдебаран, Дубхе А, Поллукс.
Гиганты класса M: Бета Пегаса