Как будет выглядеть водяная звезда?

Question

Некий сверхразум увеличил до массы Солнца водяную каплю. Какая звезда при этом возникнет?

С одной стороны, водорода всего 11% по массе, то есть выйдет нечто вроде красного гиганта (с поправкой на кислородное ядро, а не гелиевое) . С другой - возможен только протон-протонный цикл, который от температуры не очень-то и зависит.

Что это будет? Какая ориентировочно светимость, спектральный класс? Три нейросети спрашивал - все разные ответы дали.

Answer 1

А почему протон-протонный цикл только? Нет, там вторая ветвь cno-цикла активно заработает:

o-16 + p - f-17 + гамма; f-17 - o-17 + e+ + нейтрино

o-17 + p - n-14 + he-4 + гамма

А оттуда уже и стандартный cno-цикл заработает, что приведёт к появлению чуть позже большого количества углерода и азота.

Как раз наоборот: роль cno-цикла окажется не 1% в энерговыделении, как у нашего водородно-гелиевого Солнца, а куда выше - за счёт общей высокой плотности и нагрев ядра окажется выше, а cno-процессы как раз к этому чувствительны.

Т. е. я бы сказал, что будет звезда главной последовательности, но аномально горячая для своей массы - класса a или f. Светимость - выше солнечной, и возможно в несколько раз.

В итоге ядро выгорит довольно быстро (думаю, 500 млн лет - оценка сверху, скорее всего значительно меньше) , станет кислородно-гелиевым. Настанет фаза красного гиганта (rgb) . Светимость вырастет до сотни-двух солнечных: точно так же будет гореть водород в слое вокруг ядра.

Потом начнётся тройной альфа-процесс в ядре, и вот тут энерговыделение окажется, скорее, слабее, чем в нормальной звезде: лишние ядра кислорода будут мешать, гелиевым будет только каждое третье ядро. То есть аналог красного гиганта асимптотической ветви будет относительно тусклым - не более 1 тыс светимостей Солнца.

Потом стандартный сброс внешних слоёв - и белый карлик аномального состава (радикально перегруженный кислородом, углерода и гелия окажется мало совсем) .

Ну примерно так. За цифры не ручаюсь, но общая логика такая. Самое главное - cno-цикл будет работать не хуже, а лучше, чем на нашем Солнце, это ключевой момент.