Разбираем эволюцию массивных звёзд или "ЧТО ТАКОЕ RSG/RHG¹???" Часть 1

Итак, в этой статье я хочу более-менее подробно, исходя из прочитанных мною статей, разобрать эволюцию звёзд с массой более 10 солнц. Точнее, эволюционные стадии, приблизительную общую продолжительность жизни и прочее. Ведь в основном пишут только то, что останется от звёзд этих масс, а не полную их эволюцию. Хотя да, это делается для ознакомления и чтобы не запутать начинающих, но всё же мне хочется разобрать этот вопрос подробнее. Тем более я сейчас изучаю массивные звёзды

Предупреждаю, что могу ошибиться в расчётах, особенно с временными промежутками. И помните, точная эволюция звезды зависит от металличности, скорости вращения и дальности компаньона! В этой статье все приведённые данные относятся либо к одиночным звёздам, либо имеющих компаньонов на орбите более 1 земного года

Итак, начнём со звёзд с массой 10-14 солнц. На главной последовательности эти звёзды имеют спектральный класс B0-2, например Акрукс B с массой ровно 10 солнц и Шаула B, если считать её массу как 10,6 солнца. На ZAMS² звёзды данных масс имеют радиус от 3 до 5-6 солнц, в зависимости от массы, возраста и скорости вращения. Быстровращающиеся звёзды вытягиваются к экватору (Акрукс B, например) и иногда их могут считать субгигантами. В прочем, фаза голубого субгиганта для звёзд этой массы означает конец главной последовательности, хотя по сути они ещё какое-то время будут находиться в фазе голубых гигантов/ярких гигантов³ и короткое время в фазе голубых сверхгигантов. К голубым субгигантам можно отнести звёзды Акрукс Aa и Шаула Aa (если считать её массу как 14,5 солнца), а к голубым гигантам — Мирзам и Адхару A с текущими массами 12-12,6 и 13,1 солнца соответственно. Из-за расширения внешних слоёв, эти звёзды уже могли потерять часть массы и скорее всего их начальные массы были около 12,2-12,9 и 13,5 солнца.

Приблизительная продолжительность главной последовательности (включая фазы голубых субгигантов и (ярких) гигантов):
10 солнц — около 30 млн лет,
11 солнц — около 26-27 млн лет
12 солнц — около 24 млн лет
13 солнц — около 21-22 млн лет
14 солнц — около 18-18,5 млн лет

Далее идут фазы белого (примерно с B8 и до A8), жёлто-белого (примерно с A8 и до F8) и вплоть до красного сверхгиганта (K8 и холоднее). За это время звезда очень быстро расширяется и теряет часть своей массы. В пример могу привести белый сверхгигант V474 Персея и жёлто-белый сверхгигант Йота¹ Скорпиона (Аполлион), а также оранжевый сверхгигант Омикрон¹ Большого Пса (хотя есть вероятность, что он движется ко второй фазе красного сверхгиганта). У звёзд этой массы гелиевая вспышка проходит почти незаметно, но есть такая штука как "синяя/голубая петля"

На синей петле звезда массой 5+ солнц возвращается в фазу жёлто-белого/белого/бело-голубого сверхгиганта или гиганта из-за большой потери массы во время фазы красного сверхгиганта. К таким звёздам можно отнести яркий гигант Канопус A, но неизвестно, движется ли он снова к фазе красного сверхгиганта или же только что завершил первую фазу. У некоторых звёзд может быть более одной синей петли

И как мы знаем, звёзды с массой от 8-10 до 25 солнц заканчивают жизнь как сверхновые типа II с остатком в виде нейтронной звезды

__

RSG/RHG¹ (red supergiant/red hypergiant) — красный сверхгигант и гипергигант соответственно. Обозначение для звёзд, имеющих светимость больше, чем у обычных гигантов. Также есть варианты BSG/BHG (голубые сверх-/гипергиганты) и YSG/YHG (жёлтые сверх-/гипергиганты). К RSG можно отнести звёзды Антарес A и Бетельгейзе, к BSG — Ригель A, а к YHG — Ро Кассиопеи.
Сверхгиганты делятся на три типа — яркие (Ia), промежуточные (Iab) и обычные — (Ib). Пример: Везен (F8Ia), Садр (F8Iab) и Мирфак (F5Ib)

ZAMS² (zero-age main sequence) — нулевой возраст главной последовательности. К таким относят, например, Альтаир

Яркий гигант³ — звезда на стадии гиганта, имеющая бо‌льшую светимость, чем обычные гиганты этого же типа. Имеет обозначение "II" в спектральном классе. К таким относятся Минтака Aa1 (O9II) и Эпсилон Льва/Альгенуби (G1II)

Неанон Феникс A*