Симулятор эволюции звёзд и диаграммы Герцшпрунга — Рассела
Уравнения этой модели
| L | светимость (Солнце = 1) | L = 4πR²σT⁴: вдвое более горячая звезда излучает в 16 раз больше света с каждого квадратного метра | |
|---|---|---|---|
| R | радиус (Солнце = 1) | нарисован как кубический корень, чтобы и гиганты, и белые карлики помещались на экране | |
| T | температура поверхности | задаёт цвет: красный ниже примерно 3500 K, белый около 6000–10 000 K, голубой выше |
При текущих значениях:
| M | Масса звезды (Солнце = 1) | зависимость масса — светимость: звезда в десять раз массивнее Солнца в тысячи раз ярче |
|---|
При текущих значениях:
| t_MS | время на главной последовательности | топливо, делённое на скорость его сжигания; показанное время жизни взято из звёздных моделей |
|---|
При текущих значениях:
| M_WD | масса остающегося белого карлика | эмпирическая подгонка для звёзд легче примерно 8 масс Солнца; ни один белый карлик не может превысить предел Чандрасекара — около 1,4 массы Солнца |
|---|
При текущих значениях:
Как пользоваться симулятором эволюции звёзд
- Выберите массу звезды — от десятой доли солнечной до сорока солнечных. Она начинает на главной последовательности, сжигая водород в ядре, и проходит каждую стадию за несколько секунд; нажмите «Следующая стадия», чтобы перейти дальше, или измените скорость. Звезда на экране раздувается, сжимается и меняет цвет и нарисована по кубическому корню радиуса, чтобы помещались и гиганты, и белые карлики.
- График — диаграмма Герцшпрунга — Рассела: светимость вверх, температура поверхности вдоль, горячие звёзды слева. Путь звезды нарисован синим, главная последовательность — серой полосой, а трек Солнца — пунктиром. Результаты дают возраст, светимость, температуру, радиус, время на главной последовательности и то, что останется в конце.
- Сравните массы: Солнце становится красным гигантом, а затем белым карликом, звезда в 15 солнечных масс становится красным сверхгигантом и взрывается сверхновой, оставляя нейтронную звезду, а звезда в 40 масс заканчивает чёрной дырой. Красный карлик в 0,1 солнечной массы переживёт всю нынешнюю историю Вселенной. Симулятор излучения абсолютно чёрного тела показывает, почему температура задаёт цвет звезды.
Частые вопросы
Что такое диаграмма Герцшпрунга — Рассела?
Диаграмма звёзд по светимости и температуре поверхности, построенная Эйнаром Герцшпрунгом и Генри Норрисом Расселом около 1910 года. Большинство звёзд лежит на диагональной полосе — главной последовательности — от горячих ярких голубых звёзд до холодных тусклых красных карликов. Гиганты и сверхгиганты располагаются выше, белые карлики — ниже. Положение звезды говорит о стадии её жизни.
Почему массивные звёзды живут меньше?
Светимость звезды растёт примерно как масса в степени 3,5, поэтому у звезды в десять раз массивнее Солнца в десять раз больше топлива, но сжигает она его в тысячи раз быстрее. Солнце проведёт на главной последовательности около 10 миллиардов лет, звезда в 10 солнечных масс — около 20 миллионов.
Что будет с Солнцем?
Примерно через 5 миллиардов лет в его ядре закончится водород, оно раздуется в красного гиганта, достаточно большого, чтобы поглотить Меркурий, Венеру и, возможно, Землю, около 100 миллионов лет будет сжигать гелий, а затем сбросит внешние слои планетарной туманностью. Его ядро останется белым карликом размером примерно с Землю, медленно остывающим.
Что решает, станет ли звезда белым карликом, нейтронной звездой или чёрной дырой?
Её масса. Звёзды меньше примерно 8 солнечных масс оставляют белых карликов, которые не могут быть тяжелее примерно 1,4 солнечной массы. Более массивные звёзды образуют ядра, которые коллапсируют при взрыве сверхновой в нейтронную звезду; самые массивные оставляют чёрные дыры. Точные границы зависят от того, сколько массы звезда теряет со звёздным ветром, и всё ещё не определены.
Пишет, что WebGL выключен.
Для 3D-вида нужен WebGL, который есть во всех современных браузерах. Он может быть выключен, если в настройках браузера отключено аппаратное ускорение или графический драйвер очень старый. Включите аппаратное ускорение или попробуйте другой браузер.
Загружается ли что-нибудь?
Нет. Симуляцию рисует ваш собственный браузер с помощью WebGL; ничего никуда не отправляется, и после загрузки страницы она работает и офлайн.