Вселенная, жизнь, разум - стр. 39
Рис. 5. Эволюционные треки для звезд разной массы на диаграмме «светимость – температура
Для проверки теории большое значение имеет построение диаграммы «спектр – светимость» для отдельных звездных скоплений. Дело в том, что звезды одного и того же скопления (например, Плеяды) имеют, очевидно, одинаковый возраст. Сравнивая диаграммы «спектр – светимость» для разных скоплений – «старых» и «молодых», можно выяснить, как эволюционируют звезды. На рис. 6 и 7 приведены диаграммы «показатель цвета – светимость» для двух различных звездных скоплении. Скопление NGC 2254 – сравнительно молодое образование. На соответствующей диаграмме отчетливо видна вся главная последовательность, в том числе ее верхняя левая часть, где расположены горячие массивные звезды (показателю цвета —0,2 соответствует температура 20 тыс. К, т. е. спектр класса В).
Шаровое скопление М3 – «старый» объект. Ясно видно, что в верхней части главной последовательности диаграммы, построенной для этого скопления, звезд почти нет. Зато ветвь красных гигантов у М3 представлена весьма богато, в то время как у NGC 2254 красных гигантов очень мало. Это и понятно: у старого скопления М3 большое число звезд уже успело «сойти» с главной последовательности, в то время как у молодого скопления NGC 2254 это произошло только с небольшим числом сравнительно массивных, быстро эволюционирующих звезд. Обращает на себя внимание, что ветвь гигантов для М3 идет довольно круто вверх, а у NGC 2254 она почти горизонтальна. С точки зрения теории, это можно объяснить значительно более низким содержанием тяжелых элементов у М3. И действительно, у звезд шаровых скоплений (так же, как и у других звезд, концентрирующихся не столько к галактической плоскости, сколько к галактическому центру) относительное содержание тяжелых элементов незначительно.
Рис. 6. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела для звездного скопления NGC2254
На диаграмме «показатель цвета – светимость» для М3 видна еще одна почти горизонтальная ветвь. Аналогичной ветви на диаграмме, построенной для NGC 2254, нет. Теория объясняет появление этой ветви следующим образом. После того как температура сжимающегося плотного гелиевого ядра звезды – красного гиганта – достигнет 100–150 млн К, там начнет идти новая ядерная реакция. Эта реакция состоит в образовании ядра углерода из трех ядер гелия. Как только начнется эта реакция, сжатие ядра прекратится.
Рис. 7. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела для шарового скопления М3. По вертикальной оси – относительная звездная величина
В дальнейшем поверхностные слои звезды увеличивают свою температуру и звезда на диаграмме «спектр – светимость» будет перемещаться влево. Именно из таких звезд образуется третья горизонтальная ветвь диаграммы для М3.