Звезды главной последовательности или карлики — это звезды, которые генерируют энергию путем ядерного синтеза водорода в гелий в своих ядрах. Это самые многочисленные звезды во Вселенной. Энергия, которую они генерируют в ядре, переносится на поверхность и излучается в фотосферу.
Главная последовательность — самая длинная стадия в жизни звезды. Для звезд с малой массой, таких как Солнце, это длится около 10 миллиардов лет. Чем массивнее звезда, тем меньше времени она проводит на главной последовательности. Самые массивные звезды проводят на этой стадии всего несколько миллионов лет. Они быстрее потребляют водород в своих ядрах и эволюционируют в сверхгиганты.
В зависимости от температуры их поверхности, звезды могут принадлежать к одному из следующих классов:
- Карлики О-типа: S Единорога, AE Возничего, Мю Голубя;
- Карлики B-типа: Ахернар, Алькаид, Алголь;
- Карлики A-типа: Сириус, Вега, Фомальгаут;
- Карлики F-типа: Диадема, Альгиеба, Завийява;
- Карлики G-типа: Солнце, Альфа Центавра A, Тау Кита;
- Карлики K-типа: Альфа Центавра B, Эпсилон Эридана, 61 Лебедя;
- Карлики М-типа: Проксима Центавра, Звезда Барнарда, ТРАППИСТ-1.
Звезды О-типа
Звезды главной последовательности типа О являются самыми горячими звездами в известной Вселенной. Они составляют всего 0,00003% от всех звезд главной последовательности. При эффективной температуре не менее 30 000 ºС они, по меньшей мере, в 30 000 раз ярче Солнца. Эти объекты могут быть в миллион раз ярче нашей звезды.
Горячие голубые звезды О-типа очень редки. Считается, что в нашей галактике их всего до 20 000. Они обычно встречаются в активных областях звездообразования, таких как рукава спиральных галактик или во взаимодействующих галактиках. Такие звезды часто являются компонентами нескольких звездных систем.
Эти объекты исключительно массивны. Они имеют массы, по крайней мере, в 16 раз превышающие массы Солнца, а радиусы в 6,6 раза превышающие солнечные. Из-за их большой массы звезды развиваются очень быстро и имеют самую короткую продолжительность жизни из всех спектральных классов. Они живут всего около 10 миллионов лет, прежде чем закончить жизнь как сверхновые.
Известные примеры в этом классе включают нерегулярную переменную звезду S Единорога в скоплении NGC 2264 в созвездии Единорога, AE Возничего в туманности IC 405 в созвездии Возничего и Мю Голубя в созвездии Голубя. Все эти звезды являются кандидатами в сверхновые, с массами в диапазоне от 16 масс Солнца (Мю Голубя) до 33 масс Солнца (Тета Ориона C).
Звезды B-типа
Звезды главной последовательности типа В также исключительно горячие и яркие, но имеют более скромные параметры, чем звезды типа О. Они имеют температуру в диапазоне от 10 000 до 30 000 ºС и в 25-30 000 раз ярче Солнца. Их массы обычно находятся в диапазоне от 2,1 до 16 масс Солнца, а размеры составляют от 1,8 до 6,6 солнечных радиусов. Эти звезды составляют всего 0,13% от всех звезд главной последовательности.
Примерами в этом классе являются Ахернар в созвездии Эридана, которая является девятой по яркости звездой на небе, со звездной классификацией B6 Vep, Алькаид в Большой Медведице (B3 V), Нунки в Стрельце (B2.5 V), Эта Центавра в Центавре (B1.5 Vne) и знаменитая переменная звезда Алголь в созвездии Персея (B8 V).
Звезды А-типа
Звезды типа А имеют температуру поверхности от 7600 до 10 000 ºС и кажутся белыми или голубовато-белыми по цвету. Они обычно имеют массы в диапазоне от 1,4 до 2,1 массы Солнца и радиусы в 1,4- 1,8 раза превышающие солнечные. Их болометрическая светимость в 5-25 раз превышает солнечную.
Эти звезды составляют 0,6% от всех звезд главной последовательности. Они не такие редкие, как звезды типа O и B, но и не такие распространенные, как более холодные типы. Несколько звезд первой величины принадлежат к этому спектральному классу: Сириус, Вега, Альтаир и Фомальгаут. Эти звезды находятся в относительной близости к Солнцу. Сириус является пятой ближайшей звездной системой к нам и находится на расстоянии 8,709 световых лет. Вега находится на расстоянии 25,04 световых лет от нас, Альтаир немного ближе на 16,73 световых года, а Фомальгаут находится примерно на том же расстоянии, что и Вега — 25,13 световых лет.
Звезды F-типа
Звезды F-типа составляют 3% всех звезд главной последовательности. При эффективных температурах от 6000 до 7500 ºС они кажутся белыми или желто-белыми по цвету. Звезды такого типа немного больше и массивнее, чем солнцеподобные объекты. Их массы обычно находятся в диапазоне от 1,04 до 1,4 массы Солнца, а радиусы в 1,15 — 1,4 раза больше солнечных. Они в 1,5-5 раз ярче Солнца.
Примечательными примерами этого класса являются Диадема в созвездии Волосы Вероники (F5 V), Альгиеба в созвездии Ворон (F1 V) и Ипсилон Андромеды (F8 V) в созвездии Андромеды.
Звезды G-типа
Звезды G-типа – желтые карлики, которые составляют 7,6% всех звезд главной последовательности. Они имеют массы в диапазоне от 0,8 до 1,04 масс Солнца и радиусы от 0,96 до 1,15 солнечных радиусов. Их светимость в диапазоне от 0,6 до 1,5 раз больше, чем у Солнца, с температурой поверхности от 5200 до 6000 ºС. Эти звезды проводят около 10 миллиардов лет на главной последовательности, прежде чем эволюционировать в субгиганты, а затем в красные гиганты. Поскольку они продолжают расширяться, их гравитации становится недостаточно, чтобы удерживать их внешние слои, и они теряют много массы. Выброшенный материал образует планетарную туманность, а оставшееся ядро звезды становится плотным белым карликом.
Солнце и два его ближайших соседа – Ригил Кентаурус (Альфа Центавра А) и Тау Кита принадлежат к этому классу. Солнце — желтый карлик со звездной классификацией G2V и эффективной температурой 5 500 ºС. Ригиль Кентаурус является основным компонентом ближайшей к Солнцу звездной системы. Расположенная всего в 4,37 световых годах от нас, звезда немного больше и массивнее Солнца. Её масса на 10% больше, чем у нашего светила, а радиус на 22% превышающим солнечный. При температуре поверхности 5 500 ºС она в 1,519 раза ярче Солнца. Она имеет тот же спектральный тип, что и Солнце, G2V.
Звезды K-типа
Звезды K-типа – оранжевые карлики, которые составляют 12,1% всех звезд главной последовательности. При температуре поверхности от 3700 до 5200 ºС они светятся с яркостью от 0,08 до 0,6 солнечной и имеют оранжевый цвет. Эти объекты имеют массы в диапазоне от 0,45 до 0,8 массы Солнца, а радиусы от 70% до 96% от массы Солнца.
Ближайшие примеры этого класса включают Толиман (Альфа Центавра B), Ран (Эпсилон Эридана) и 61 Лебедя. Толиман — оранжевый карлик спектрального типа K1V, расположенный всего в 4,37 световых годах от нас. Это вторичный компонент ближайшей к Солнцу звездной системы. Эпсилон Эридана — третья ближайшая к Солнцу звезда, видимая невооруженным глазом. Она имеют звездную величиной 3,736 и находится на расстоянии 10,475 световых лет. Эпсилон Эридана имеет звездную классификацию K2V.
61 Лебедь представляет собой двойную систему, состоящую из двух оранжевых карликов спектральных типов K5V и K7V. Система находится на расстоянии 11.404 световых лет от нас. 61 Лебедь А — переменная звезда, яркость которой меняется из-за звездных пятен. Она имеет звездную величину 5,21. 61 Лебедь B — звезда с видимой звездной величиной 6,05. Возраст звезд составляет около 6,1 миллиарда лет. Они обращаются вокруг друг друга с периодом 678 лет.
Звезды М-типа
Звезды главной последовательности M-типа, также известные как красные карлики, являются самыми многочисленными звездами во Вселенной. Они составляют 76,45% всех звезд главной последовательности. Они самые маленькие и наименее массивные из всех звезд главной последовательности, с массами от 0,08 до 0,45 масс Солнца и радиусами до 0,7 солнечных радиусов. Светимость красных карликов составляет до 8% от солнечной, а температура поверхности составляет от 2200 до 3500 ºС. Они кажутся красноватыми или оранжево-красными по цвету.
Проксима Центавра — ближайшая к Солнцу отдельная звезда, является красным карликом спектрального типа M5.5Ve. Она находится всего в 4,2465 световых годах от нас. Это самый слабый компонент системы Альфа Центавра. Звезда имеет массу всего 0,1221 массы Солнца и светит с яркостью 0,0017 от солнечной. С видимой величиной, которая варьируется от 10,43 до 11,11, она невидима невооруженным глазом. Вокруг неё вращаются три подтвержденные экзопланеты, обозначенные как Проксима Центавра b, c и d.
Звезда Барнарда — четвертая звезда, ближайшая к Солнцу (после трех компонентов системы Альфа Центавра), является еще одним представителем этого спектрального класса. Классифицируется как карлик M4.0, находится на расстоянии 5,9629 световых лет и имеет магнитуду 9,511.
TRAPPIST-1 — красный карлик класса M8, привлек внимание в 2016 и 2017 годах, когда были обнаружены семь планет, вращающихся вокруг него. Считается, что три планеты находятся в обитаемой зоне. Звезда находится на расстоянии 40,54 световых лет. Она имеет массу около 0,898 солнечных масс и радиус всего 0,1192 солнечных радиуса. Ее предполагаемый возраст составляет около 7,6 миллиардов лет.
