Звезда главной последовательности G-типа (спектральный тип: GV), также часто и неточно называемая желтым карликом , или звездой G , является звездой главной последовательности (класс светимости V) спектрального типа G. Такая звезда имеет около 0,9–1,1 солнечной массы и эффективную температуру между примерно 5300 и 6000 К (5000 и 5700 °C ; 9100 и 10 000 °F ). Как и другие звезды главной последовательности, звезда главной последовательности G-типа преобразует элемент водород в гелий в своем ядре посредством ядерного синтеза , но также может синтезировать гелий, когда водород заканчивается. Солнце , звезда в центре Солнечной системы , с которой гравитационно связана Земля, является примером звезды главной последовательности G-типа (тип G2V). Каждую секунду Солнце синтезирует около 600 миллионов тонн водорода в гелий в процессе, известном как протон-протонная цепочка (4 водорода образуют 1 гелий), преобразуя около 4 миллионов тонн материи в энергию . [1] [2] Помимо Солнца , другими известными примерами звезд главной последовательности G-типа являются Альфа Центавра , Тау Кита и 51 Пегаса . [3] [4] [5] [6]
Термин «желтый карлик» является неправильным, поскольку звезды G-типа на самом деле имеют цвет от белого, для более ярких типов, таких как Солнце, до лишь слегка желтоватого для менее массивных и ярких звезд главной последовательности G-типа. [7] Солнце на самом деле белое, но оно часто может казаться желтым, оранжевым или красным через атмосферу Земли из-за атмосферного рэлеевского рассеяния , особенно на восходе и закате. [8] [9] [10] Кроме того, хотя термин «карлик» используется для противопоставления звезд главной последовательности G-типа гигантским звездам или больше, звезды, похожие на Солнце, все еще затмевают 90% звезд в Млечном Пути (которые в основном представляют собой гораздо более тусклые оранжевые карлики , красные карлики и белые карлики , которые встречаются гораздо чаще, причем последние являются звездными остатками ). [11]
Звезда главной последовательности G-типа с массой Солнца будет синтезировать водород в течение приблизительно 10 миллиардов лет, пока водородный элемент не будет исчерпан в центре звезды. Когда это происходит, звезда быстро расширяется, охлаждаясь и темнея по мере прохождения через ветвь субгигантов и в конечном итоге расширяясь во много раз по сравнению с предыдущим размером на вершине фазы красного гиганта , примерно через 1 миллиард лет после выхода из главной последовательности. После этого вырожденное гелиевое ядро звезды внезапно воспламеняется в гелиевой вспышке, синтезируя гелий , и звезда переходит на горизонтальную ветвь , а затем на асимптотическую ветвь гигантов . Расширяясь еще больше, когда гелий начинает истощаться, поскольку он сильно пульсирует, гравитации звезды недостаточно, чтобы удерживать ее внешнюю оболочку, что приводит к значительной потере массы и сбросу. Выброшенный материал остается в виде планетарной туманности , излучающей, поглощая энергичные фотоны из фотосферы. В конце концов, ядро начинает исчезать по мере прекращения ядерных реакций и превращается в плотный, компактный белый карлик , который медленно остывает от своей высокой начальной температуры по мере того, как туманность исчезает. [12] [13]
Пересмотренная система Атласа Йеркса (Джонсон и Морган, 1953) [16] перечислила 11 карликовых спектральных стандартных звезд G-типа; однако не все из них в точности соответствуют этому обозначению.
«Опорными точками» системы спектральной классификации MK среди карликовых звезд главной последовательности G-типа , т. е. тех стандартных звезд, которые оставались неизменными на протяжении многих лет, являются Chara (G0V), Солнце (G2V), Kappa1 Ceti (G5V), 61 Ursae Majoris (G8V). [17] Другие основные стандартные звезды MK включают HD 115043 (G1V) и 16 Cygni B (G3V). [18] Выбор стандартов карликов G4 и G6 немного изменился за эти годы среди экспертных классификаторов, но часто используемые примеры включают 70 Virginis (G4V) и 82 Eridani (G6V). Пока еще нет общепринятых стандартов G7V и G9V.
Звезды главной последовательности G-типа могут обеспечить обитаемость для развития жизни, как, например, Солнце с жизнью на Земле. [19] Они также живут достаточно долго, чтобы дать жизни достаточно времени для развития, от 13 до 7,9 миллиардов лет. Наше Солнце живет около 10 миллиардов лет. [20]
Помимо Солнца и его планет , к ближайшим звездам G-типа, имеющим планеты, относятся 61 Девы , HD 102365 , HD 147513 , Чалаван , Сервантес и Тау Кита .
Медиа, связанные с желтыми карликами на Wikimedia Commons
