空の星は永遠に輝いているように見えますが、彼らはまた、彼らの質量と内部物理学によって決定される平均寿命の影響を受けます。何十億年もの間、より短い人生と比較して一時的なものもあります。
持続時間に関係なく、すべての星は生き残り、2つの競合する力のバランスを維持します：重力の内部重力と原子力エネルギーによって生じる外圧。星の密なコアでは、核融合は水素をヘリウムに変えます。このプロセスは、衝突と融合のために、極度の高温と原子核の力の圧力 – 通常、それらの肯定的な電荷によって反発され、巨大なエネルギーを放出するために発生します。このエネルギーは周囲のガスを加熱し、熱圧力と放射圧力を発生させ、重力崩壊に抵抗します。
これは、星がどのように輝いているかについてのエレガントな説明です。 1938年に、彼がニューヨークのイタクへの列車で旅行していたときに、ドイツ系アメリカ人の物理学者ハンス・ベスは、ノーベル賞を受け、天体物理学の最も差し迫った秘密の1つを決定した核合併の星がどのようにしているかを説明する方程式を落としました。
しかし、融合でさえ制限があります。星の燃料が使い果たされると、重力が所有されます – そして、彼女の死の性質はその質量に完全に依存します。
太陽などの星に何が起こるでしょう
私たちの太陽よりも少ない星の星は、比較的柔らかい変化を通して出会う。コアが水素を使い果たすとすぐに、合併は減速し、重力はコアを契約します。彼が契約すると、彼は熱くなります。彼が温度の臨界しきい値を超えると、約1億ケルビンが始まります – ヘリウムの融合が始まり、ヘリウムを炭素と酸素に変えます。
一方、核のすぐ側にある周囲の水素殻も加熱し、薄い層で統治します。このシンクの燃焼は、エネルギーを星の外層に低下させ、それらを大幅に拡大することを余儀なくされます。星は赤い巨人になります – 統合され、表面は寒いですが、以前よりもはるかに明るくなります。
最終的に、星はさらなるマージを維持することはできません。外層は空間にきちんと排出され、明るい惑星星雲を形成しますが、コアは白い小人として背後に残ります。主に炭素と酸素で構成される地面のほぼサイズの高温で濃い物体です。私たちの天の川のように、白い小人のように、中央の銀河の星の約95％。
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小惑星は、ほこりっぽいゴミの指輪に囲まれた白いd星LSPM J0207+3331の近くで引き裂かれます。 （イラスト：Goddard NASA/Scott Vissingerの宇宙飛行）
太陽もこの道をたどります。約5億年後、彼は赤い巨人になり、おそらく水銀と金星、おそらく地球を覆っています。彼は外層を落とし、彼の中央に白い小人を置き去りにします – 数十億年間宇宙に熱を放射するゆっくりと消える残留物です。爆発は太陽の終わりを祝うことはありません – 静かな薄暗いだけです。
しかし、静かな死でさえ境界を持っています。 1930年、イングランドに航海したときに、スブラマナンチャンドラクハールという名前の若いインドの物理学者は、白い小人が特定の質量を上回っていたと計算しました – 約1.4倍の太陽 – は重力に対して自分自身を支えることができませんでした。この制限に加えて、チャンドラカラ、崩壊は避けられません。
当初はrid笑された彼のアイデアは、後にブラックホールの現代的な理解の基盤を築き、数十年後に彼にノーベル賞を受賞しました。
超新星：巨大な星の爆発的な運命
太陽の8倍以上の星の場合、端はまったく静かではありません。これらの星は、炭素、酸素、シリコンなどの徐々に重い元素に必要な核の極端な温度を達成できます。
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現時点では、物理学は急激に変化しています。鉄の融合はエネルギーを放出しません。代わりに、消費します。圧力の源がなければ、重力に耐えるために、コアは数秒間それ自体に落ちます。これは信じられないほど濃くなり、中性子の星を形成します。
一方、星の外層はまだ中に落ちており、剛性の核を拍手して跳ね返った。ランニングニュートリノと熱エネルギーの流れと組み合わせたこの暴力的な相互作用は、強力な超新星爆発につながります。結果は、宇宙で最も印象的でエネルギッシュな出来事の1つです。死にかけている星であり、銀河全体よりも明るく輝いています。
重元素の起源
星の融合は、鉄のみの要素を作成します。しかし、より重い元素は、星の人生の最後の瞬間におけるウラン、ヨウ素 – ウラン、ヨウ素です。超新星中の熱、圧力、高速中性子の爆撃により、これらのまれな重元素を形成する核反応のカスケードが可能になります。
爆発は銀河全体にそれらを分散させ、ガス雲を豊かにし、次世代の星や惑星を形成します。私たちの血液中の鉄と私たちの骨のカルシウムを含む地球の問題のほとんどは、長い星で火災で発生しました。
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岩だらけの陸上惑星が形成できるバイナリシステムHD 113766のアーティストの概念。
（画像：NASA/JPL-Caltech）
すべての星の爆発には、質量が高い星が必要なわけではありません。バイナリシステムでは、白い小人が近くの仲間から素材をふるいにかけることができます。十分な質量を蓄積すると、ターニングポイントに達し、星を破壊するスーパーノバタイプIAである蒸気のない熱核爆発を引き起こします。これらの爆発は、宇宙の拡大を測定するためのマイルの宇宙マーカーとして機能し、星間環境を重元素で豊かにするのにも役立ちます。
宇宙は処理されます
スターがささやき声や打撃で死ぬかどうかに関係なく、彼女の死は単なる決勝戦ではありません – これは宇宙の最新の行為です。死にかけている星が散らばっている材料は、新しい太陽系、新しい世界、そして最終的には生活そのものの条件に座っています。
私たちは星の心に精通した原子で作られています – 彼らの人生で洗練され、彼らの死で解放されました。すべての星のフィナーレには、始まりの約束があります。
