Какая доля водорода звезды расходуется за время ее жизни?

Это намного больше. Во время фазы сжигания ядра Солнце сжигает около 10-15% своего запаса водорода. Газ примерно на 70% состоит из водорода по массе, что соответствует примерно$0.07$к$0.1\,M_\odot$сгорел водород. Истощенное ядро ​​затем сжимается, в то время как водород сгорает в оболочке, которая постепенно перемещается наружу (с точки зрения массы). Воспламенение гелия начинается, как только выработавшееся ядро ​​​​приблизительно$0.5\,M_\odot$(так$0.35\,M_\odot$был сожжен). Горящая оболочка будет продолжать сжигать часть материала, но не очень много. Навскидку, я думаю, что Солнце, как ожидается, оставит$0.6\,M_\odot$Белый карлик CO как остаток, что означает, что он сжигает около 60% доступного водорода или$0.42\,M_\odot$водорода. (Возможно, немного больше, потому что часть водорода в оболочке будет подмешиваться в область горения и превращаться в гелий.)

Трудно сказать, сколько водорода в целом сжигает звезда, потому что звезды живут по-разному в зависимости от того, насколько они массивны. Например, примерно до$2\,M_\odot$, H-истощенное ядро ​​всегда растет примерно до$0.5\,M_\odot$до того, как начнется He-горение. Большим звездам не нужно ждать, поэтому массы ядра будут больше в абсолютном выражении, но меньше в процентах от общей начальной массы. т.е.$2\,M_\odot$звезда зажжет Он в$0.5\,M_\odot$ядро, но$5\,M_\odot$звезда может сделать это в$1\,M_\odot$ядро (а не$1.25\,M_\odot$).

Для звезд большой массы ($>10 M_\odot$) Предлагаю этот сюжет из выступления Марко Лимонжи. Масса He-ядра дает вам приблизительную координату массы области, где водород сгорает в гелий. Поскольку первоначальный состав однороден, это примерно та часть водорода, которая сгорает. Итак, если масса ядра He$5\,M_\odot$в$20\,M_\odot$звезда, то сжигается примерно 25% водорода. Это утверждение на самом деле усложняется тем, что часть несгоревшего материала в оболочке будет подмешана к горящей оболочке, но это дает приблизительное представление.