Звезда-гигант

Герцшпрунг, Эйнар в 1905 году обнаружил, что звёзды разделяются на две большие группы по их радиусам: карлики и гиганты. Одни значительно ярче Солнца, а другие — тусклее. Герцшпрунг впервые построил диаграмму «показатель цвета – видимая звёздная величина» для звёзд в скоплениях Плеяды и Гиады. В свою очередь, Генри Рассел составил в 1913 году диаграмму «спектральный класс – абсолютная звёздная величина» для звёзд в окрестностях Солнца. Исследование диаграммы Герцшпрунга – Рассела является важным источником сведений об эволюции звёзд. Последовательности на ней отражают разные начальные условия при образовании звёзд и разные стадии их развития^[3].

• Гипергиганты: 100–120 масс Солнца и более^[4].
• Сверхгиганты: от 10 до 70 масс Солнца^[4].
• Яркие гиганты: звёзды со светимостью сверхгигантов, но не превышающие нескольких масс Солнца^[4].
• Гиганты: имеют радиусы от 10 до 100 солнечных радиусов и светимости от 10 до 1000 светимостей Солнца^[4].
• Субгиганты: бывшая звезда, подобная Солнцу или несколько более массивная, чем Солнце, в ядре которой иссякло водородное топливо^[4].
• Карлики: от 0,8 до 1,2 массы Солнца^[4].

• Тубан ^[5]

• Альдебаран ^[6]

• Октанта ^[7]

• Капелла Aa

• Поллукс ^[8]

• Хамаль ^[9]

• Сириус^[10]

Звезда становится гигантом, выработав весь свой запас водорода. Ядро звезды начинает сжиматься, в то время как внешняя её часть расширяется и остывает. При начальной массе звезды менее четверти солнечной массы, она не может стать красным гигантом. Если звезда менее восьми солнечной массы, она превратится в белого карлика. В случае, если больше, то после взрыва она может трансформироваться в нейтронную звезду или чёрную дыру^[11].

Звёзды-гиганты начинают излучать ещё до своего полного рождения, что отличает их от менее массивных светил. Этот процесс вызван тем, что плотность сжимающегося газа достигает критических значений. Мощное ультрафиолетовое излучение ионизирует окружающий водород, создавая области HII. При нагреве эти области должны расширяться, а звёзды прекращать свой рост. Однако их спасает неравномерное уплотнение исходного водорода. Плотность газа настолько велика, что кроме уплотнения в месте рождения звезды, образуются локальные уплотнения, окутывающие рождающуюся звезду сетью газовых линий. Попадая в эти линии, звезда оказывается практически спрятанной от остальных запасов водорода, так что они продолжают уплотнение^[12].

В декабре 2015 года команда астрономов Аргентинской национальной обсерватории обнаружила новую, молодую звезду-гиганта, получившую обозначение KIC 9821622. Она представляет собой богатую литием звезду средней массы (примерно 1,64 солнечных массы), расположенную на ветви красных гигантов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела и лежащую на расстоянии примерно 5300 световых лет от Земли. Такие богатые литием звёзды являются очень редкими. По оценкам экспертов, лишь 1-2 % от общего числа всех наблюдаемых звёзд-гигантов имеют в своём составе не меньшее количество лития, чем KIC 9821622. Исследования были проведены при помощи спектрографа высокого разрешения GRACES, установленного на телескопе «Джемини Север». Учёные смогли определить содержания 23 химических элементов в этой звезде, а также рассчитать её массу, радиус и возраст^[13].

В начале 2024 года международная группа астрономов из Великобритании, Чили, Южной Кореи, Бразилии, Германии и Италии открыла 32 извергающиеся протозвёзды, яркость которых увеличилась как минимум в 40 раз, а в некоторых случаях и более чем в 300 раз. Большинство извержений продолжаются, что позволяет астрономам следить за процессами от начального состояния покоя, через пик яркости и до стадии спада. Была выявлена 21 красная звезда, показавшая неоднозначные изменения яркости в течение десяти периода исследования. Анализ спектров семи звёзд в сравнении с данными более ранних обзоров показал, что на самом деле эти объекты представляют собой новый тип красных гигантов^[14].