|
|
Τα αστέρια έρχονται στη ζωή, ζουν κατά τη διάρκεια μιας πολύ μακριάς χρονικής περιόδου - και τελικά πεθαίνουν. Η ζωή των αστεριών μπορεί να είναι πολύ ποικίλη το ίδιο πράγμα ισχύει για το θάνατό τους.
Ο ΉΛΙΌΣ μας είναι ένα από τα μικρά αστέρια. Τα μικρότερα αστέρια είναι ένα δέκατο της μάζας του ήλιού μας και τα μεγαλύτερα αστέρια είναι ίσως 20 φορές μεγαλύτερα από τον ήλιό μας.
Τα αστέρια αποτελούνται από το θέμα που είναι ήδη παρόν στο απέραντο εξωτερικό διάστημα. Από την επιστημονική καθαρώς φυσική άποψη τα αστέρια είναι τεράστιοι πυρηνικοί φούρνοι, εκτελώντας την πυρηνική τήξη. Τα αστέρια παράγουν τα βαρύτερα χημικά στοιχεία από το υδρογόνο. Η τεράστια απόσταση μεταξύ μας και των αστεριών - μαζί με την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας - είναι ο μόνος παράγοντας που προστατεύει τους οργανισμούς μας από το επίπονο θάνατο από την έκθεση στην ακτινοβολία.
Κατωτέρω είναι
μια περίληψη της εξέλιξης των αστεριών, από την αρχή μέχρι το θεαματικό
θάνατο.
|
||
| Νεφέλωμα της Βόρειας Αμερικής (φωτεινό Deneb είναι στο δικαίωμα) |
Το διάστημα μεταξύ των αστεριών έξω στο μεγάλο κόσμο είναι σχεδόν κενό. Από τα πρότυπα της αναφοράς που έχουμε στη γη, θα καλούταν τέλειο κενό. Ενώ ο κανονικός αέρας περιέχει ελαφρώς κάτω από ένα quadrillion των μορίων ανά κυβικό εκατοστόμετρο, το καλύτερο κενό που μπορεί να επιτευχθεί στα εργαστήρια είναι για ένα δισεκατομμύριο από τα μόρια ανά κυβικό εκατοστόμετρο. Το κενό στο εξωτερικό διάστημα περιέχει από 0.00001 μέχρι λιγότερο από 1 μόριο ανά κυβικό εκατοστόμετρο, που είναι πολύ, πολύ καλύτερα από το καλύτερο κενό πραγματοποιημένο στη γη.
Σημείωση: ένα quadrillion = 10 24 = 1.000.000.000.000.000.000.000 000.
Το materia στο inter-stellar διάστημα έχει ένα όνομα: το inter-stellar μέσο, που αποτελείται κυρίως από το υδρογόνο και το ήλιο.
Όταν η συμπύκνωση των μορίων υπερβαίνει 1 μόριο ανά κυβικό εκατοστόμετρο, αρχίζουμε για ένα inter-stellar σύννεφο. Και σκεφτείτε τώρα: εάν το inter-stellar σύννεφο είναι αυτό κενό, κατόπιν δεν υπάρχει καμία μάζα μέσα σε το έπειτα. Και ο δύο ναι, και κανένα..
Ένα κυβικό εκατοστόμετρο ή ακόμα και ένα κυβικό χιλιόμετρο του inter-stellar σύννεφου περιέχει έναν πολύ περιορισμένο αριθμό μορίων και ζυγίζει εξαιρετικά ελάχιστα. Αλλά το inter-stellar διάστημα είναι απέραντο, τόσο απέραντος που ο όγκος δεν υπολογίζεται πλέον στα κυβικά εκατοστόμετρα ή τα χιλιόμετρα, αλλά στα έτη φωτός. Και ... ένα σύννεφο μερικές εκατοντάες κυβικών ετών φωτός περιέχει έναν εξαιρετικά απέραντο αριθμό μορίων και θα έχει μια πολύ ουσιαστική μάζα.
Όλα τα μόρια
στο σύννεφο προσελκύουν το ένα το άλλο από τη βαρύτητας δύναμη. Σύμφωνα
με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, ένα σύννεφο που έχει τη μάζα συγκρίσιμη
με τη μάζα του ήλιού μας μπορεί να είναι αυτόνομο κατά την έννοια ότι η
βαρύτητας δύναμη θα το κρατήσει από κοινοΰ Ίδιο το το σύννεφο είναι πολύ
κρύο, κάπου περίπου εκατό βαθμούς Kelvin, το οποίο είναι μακριά κάτω από
-150ΊC.
![]() |
<=
=
Proplyds στο νεφέλωμα Orion |
|
==>
Το νεφέλωμα αετών σε Serpens, τα αστέρια δημιουργούνται εδώ |
![]() |
![]() |
<=
=
Μια μεγαλύτερη άποψη του νεφελώματος Orion |
|
==>
Γιγαντιαία περιοχή αστέρι-γέννησης μέσα Γειτονικός γαλαξίας |
![]() |
Το inter-stellar σύννεφο θα αρχίσει εάν είναι αρκετά μεγάλο (και αρκετά βαρύ). Υπάρχουν επίσης άλλοι παράγοντες που μπορούν να κάνουν μια τέτοια σύμβαση σύννεφων, όπως την επιρροή από τη βαρύτητα των περιβαλλόντων αστεριών κ.λπ....
Η συστολή του σύννεφου προκαλεί τα μόρια του inter-stellar μέσου παίρνει την ταχύτητα προς το κέντρο βάρους του σύννεφου. Οι ταχύτητες των μορίων δεν είναι πολύ υψηλές, μερικά χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο - η διαδικασία είναι πολύ μακροχρόνια. Η αύξηση της ταχύτητας των μορίων σημαίνει επίσης ότι η θερμοκρασία του σύννεφου αυξάνεται: η θερμοκρασία ενός αντικειμένου συσχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα των μορίων μέσα εκείνο το ιδιαίτερο αντικείμενο - εάν είναι ένα κύπελλο του ύδατος ή ένα κομμάτι του σιδήρου, ή ένα inter-stellar σύννεφο.
Τέλος, η θερμοκρασία μέσα στο σύννεφο φθάνει σε περίπου 50 000K. Αυτό σημαίνει ότι το θέμα μέσα στο σύννεφο εκφυλίζεταϊ Τα άτομα αποτελούνται κανονικά από τους πυρήνες και τα ηλεκτρόνια στην τροχιά γύρω από τον πυρήνα στις υψηλές θερμοκρασίες τα άτομα συγκρούονται τόσο βίαια ότι παίρνουν γδυμένα από τα ηλεκτρόνιά τους. Το θέμα μετατρέπεται σε μίγμα δύο αερίων:
το αέριο των ηλεκτρονίων.
Μέχρι αυτήν την
στιγμή, το αρχικό μέγεθος του σύννεφου έχει μικραίνει επίσης από trillions
των χιλιομέτρων κάτω περίπου στα χιλιόμετρα 200 εκατομμυρίων ή λιγότερο,
το οποίο είναι κατά προσέγγιση 30.000 χρόνοι το diametre της γης. Λαμβάνοντας
υπόψη την ταχύτητα των μορίων, αυτή η συστολή του αρχικού σύννεφου παίρνει
ένα τεράστιο χρονικό διάστημα, από τα εκατομμύρια στα δισεκατομμύρια των
ετών. Η ταχύτητα συστολής εξαρτάται από τη μάζα του σύννεφου: όσο μεγαλύτερη
η μάζα, ο γρηγορότερος η συστολή.
![]() |
| Το τραπέζιο στο Orion νεφέλωμα, μια άλλη περιοχή του starbirth |
Η συμπίεση του σύννεφου παράγει τη θερμότητα και εκείνη η θερμότητα δίνει στο σύννεφο το φως. Τώρα δεν είναι πλέον ένα σκοτεινό inter-stellar σύννεφο αλλά ενός καμμένος προτο-αστεριοΰ
Η βαρύτητας δύναμη προκαλεί τη περαιτέρω συστολή του σύννεφου, που δίνει μια εσωτερική θερμοκρασία του προτο-αστεριού περίπου 150.000 Κ και τη θερμοκρασία επιφάνειας περίπου 3500 Κ. Φυσικά, μπορεί να υπάρξει μετά βίας οποιαδήποτε "σκληρή >> επιφάνεια, δεδομένου ότι το προτο-αστέρι είναι ακόμα ένα σύννεφο του αερίοϋ Λόγω του τεράστιου μεγέθους του προτο-αστεριού, η επιφάνεια - και έτσι η ακτινοβολία - είναι τεράστιος.
Η πυράκτωση του προτο-αστεριού προκαλείται μόνο από την απελευθέρωση της ενέργειας λόγω της συστολής του προτο-αστεριοΰ Καμία πραγματική πυρηνική αντίδραση δεν πραγματοποιείται όμως. Σε αυτή τη φάση το προτο-αστέρι μπορεί να εξελιχθεί σε δύο κατευθύνσεις:
εάν δεν είναι αρκετά ογκώδες, η μοίρα θα είναι διαφορετική. Το προτο-αστέρι θα μετασχηματίσει τελικά σε έναν γιγαντιαίο πλανήτη φιαγμένο από αέριο, με κάποια θερμότητα και κάποια εκπομπή του φωτός, αλλά εκείνη η θερμότητα τελικά θα δροσίσει κάτω. Οι πλανήτες Δία και Saturnus είναι καλά παραδείγματα αυτός. Εάν οι πλανήτες ήταν εκατοντάδες των χρόνων πιό ογκωδών, θα ήταν σε θέση να αρχίσουν μια πυρηνική πυρκαγιά, που κάνει τα τα μικροσκοπικά αστέρια. Αλλά δεν έχουν την αρκετή μάζα και η μοίρα τους είναι να τελειώσει ως καφετιούς νάνους.
![]() |
| Εικόνα Gliese 229B και καφετιού νάνου Gliese 229B |
Οι ουράνιοι οργανισμοί που δεν βάζουν φωτιά επάνω ως αστέρια παρουσιάζουν κανένα ενδιαφέρον για μας, έτσι θα τα αφήσουμε μόνο.
Το προτο-αστέρι
συνεχίζει τη συστολή έως ότου τοποθετεί η θερμοκρασία στο κέντρο σε περίπου
15.000.000 Κ, σε ποιο σημείο ένα πολύ σημαντικό γεγονός εμφανίζεταϊ..
|
|
| Το Pleiades taurus, μια νέα ανοικτή συστάδα |
Η θερμοκρασία στο κέντρο του προτο-αστεριού κάνει τους πυρήνες να συγκρουστεί όλο και περισσότεροι βίαια. Σε κάποιο σημείο, όταν φθάσει η θερμοκρασία αερίου στο κέντρο του αστεριού σε περίπου 15000000 Κ, οι συγκρούσεις μεταξύ των πυρήνων γίνονται τόσο βίαιες που οι αποκρουστικές δυνάμεις είναι πάρα πολύ αδύνατες και η συγχώνευση πυρήνων από κοινοΰ Η συγχωνεύοντας διαδικασία δύο πυρήνων παράγει τη θερμότητα εκείνη η θερμότητα αυξάνεται η θερμοκρασία ακόμη και περισσότερο.
Η συγχώνευση δύο ατομικών πυρήνων μπορεί να συγκριθεί με μια σύγκρουση μεταξύ δύο αυτοκινήτων: με τις χαμηλές ταχύτητες, μπορείτε ακόμα να δείτε τα δύο διαφορετικά αυτοκίνητα. Με τις πολύ υψηλές ταχύτητες, βλέπετε ακριβώς ένα μονό κομμάτι των μη αναγνωρισμένων παλιοπραγμάτων.
Στη φυσική, η αντίδραση, όταν καλείται η συγχώνευση δύο πυρήνων (θρυαλλίδα), μια πυρηνική αντίδραση ή πυρηνική τήξη.
Μόλις αναφλεχτεί,
ο πυρηνικός φούρνος στο κέντρο του αστεριού θα καψει για το μεγαλύτερο
μέρος του υπολοίπου της ζωής του αστεριοΰ
Το ώριμο
αστέρι δεν είναι πολύ συναρπαστικό. Περιέχει συνήθως το υδρογόνο. Καίεϊ..
και καίεϊ.. και καίεϊ.. που το υδρογόνο μέσα στο αστέρι μετατρέπεται στο
ήλιο με τα μέσα της πυρηνικής τήξης.
Η συστολή του αστεριού επιβραδύνει και παύει τελικά, δεδομένου ότι η θερμότητα μέσα στο αστέρι αντισταθμίζει τη βαρύτητας δύναμη του αστεριοΰ Το αστέρι είναι σε μια κατάσταση της ισορροπίας.
Το αστέρι ακτινοβολεί το κιτρινωπό ή άσπρο φως, ανάλογα με τη θερμοκρασία επιφάνειάς του, η οποία στη συνέχεια συνδέεται με το μέγεθος του αστεριοΰ Η θερμότερη επιφάνεια δίνει το πιό άσπρο φως του αστεριού, η πιό δροσερή επιφάνεια δίνει το κιτρινωπό φως του αστεριοΰ Τα πολύ θερμά αστέρια μπορούν ακόμη και να εμφανιστούν ότι μπλε ς τους λάμψτε.
Τα μεγάλα αστέρια καταναλώνουν τα καύσιμα στο γρήγορο ρυθμό, όσο μεγαλύτερο το αστέρι - τόσο γρηγορότερη η κατανάλωση καυσίμων. Ο ήλιός μας έχει πιθανώς τη διάρκεια ζωής περίπου 10 δισεκατομμυρίων των ετών. Ένα αστέρι με μια μάζα 100 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου θα καψει πιθανώς τα καύσιμα 10.000 φορές γρηγορότερες από τον ήλιο, το οποίο σημαίνει ότι θα εξαντλήσει τα πυρηνικά καύσιμα σε περίπου 100 εκατομμύρια των ετών. Ένα αστέρι με μια μάζα ενός δεκάτου της μάζας του ήλιού μας θα ζήσει πιθανώς 10 φορές μακρύτερος από τη διάρκεια ζωής του ήλιού μας.
Το αστέρι μένει
στο ώριμο κράτος για το μεγαλύτερο μέρος της διάρκειας ζωής η παρατήρηση
των αλλαγών στην πυράκτωση και το μέγεθος ενός ώριμου αστεριού είναι περίπου
όπως συναρπαστική ως προσοχή ενός ελαφριού βολβοΰ..
![]() |
|
το μόνο αστέρι (εκτός από τον ήλιό μασ) για το οποίο είναι δυνατό στην εικόνα η επιφάνεια - επειδή είναι τόσο μεγάλο (μέγεθος της γήινης τροχιάσ) και αρκετά στενό |
Οι πυρήνες ηλίου είναι 4 φορές βαρύτεροι από τους πυρήνες υδρογόνου, το οποίο σημαίνει ότι "βυθίζουν >> στο κέντρο του αστεριοΰ Τελικά ο αριθμός πυρήνων ηλίου στον πυρήνα του αστεριού γίνεται τόσο μεγάλος που υπάρχει λίγη πιθανότητα για τους πυρήνες υδρογόνου να συγκρουστεί με άλλους πυρήνες υδρογόνοϋ Η πυρηνική αντίδραση στο κέντρο του αστεριού διακόπτεται βαθμιαία, η οποία μειώνει τη θερμοκρασία του πυρήνα του αστεριοΰ Συγχρόνως η επιφάνεια του αστεριού δροσίζει κάτω σε περίπου 3000 Κ, το οποίο καθιστά το αστέρι κοκκινωπό στην εμφάνιση.
Με την πυρηνική αντίδραση που σταματούν η - και θερμότητα που προέρχεται ακόμα από το αστέρι - δεν υπάρχει πλέον ισορροπία μεταξύ της θερμότητας που απελευθερώνονται μέσα στο αστέρι και της βαρύτητας δύναμης. Ο πυρήνας του αστεριού αρχίζει ακόμα μια φορά, το οποίο αυξάνει τη θερμοκρασία του πυρήνα στο σημείο όπου έξω από τον πυρήνα είναι περίπου 15 000.000 Κ καυτά. Αυτό άλλη μια φορά αρχίζει την πυρηνική τήξη των πυρήνων υδρογόνοϋ Αλλά αυτή τη φορά, το κάψιμο του υδρογόνου εμφανίζεται ΌΧΙ στον πυρήνα του αστεριού, αλλά στο φάκελο που περιβάλλει τον πυρήνα του αστεριοΰ Είναι μια από τις τελευταίες αναπνοές του αστεριού.
Η θερμότητα που παράγεται με το κάψιμο υδρογόνου στο φάκελο που περιβάλλει τον πυρήνα του αστεριού κάνει τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού να επεκταθεΐ Σε αντιδιαστολή με τη συστολή - το αέριο γίνεται πιό δροσερό ως αποτέλεσμα της επέκτασης. Και αυτός είναι ακριβώς τι συμβαίνει εδώ. Τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού επεκτείνουν 50-100 χρόνους και γίνονται πιό δροσερά.
Το αστέρι είναι τώρα κόκκινος γίγαντας, προερχόμενος τα τεράστια ποσά φωτός λόγω της μεγάλης επιφάνειας. Το φως είναι κόκκινο επειδή η επιφάνεια είναι συγκριτικά δροσερή.
Να βάλει τα πράγματα
στο κατάλληλο πλαίσιο: η ημέρα ο ήλιός μας επεκτείνεται σε έναν κόκκινο
γίγαντα που θα επεκταθεί πιθανώς στον πλανήτη της Αφροδίτης και θα καταλάβει
το μεγαλύτερο μέρος του ουρανού κατά τη διάρκεια του φωτός της ημέρας.
Άχρηστα να πουν, όλα στη γη θα καούν στις τέφρες.
Ο πυρήνας
ηλίου του αστεριού θα συνεχίσει να συμβλήθεταϊ Δεδομένου ότι δεν υπάρχει
καμία πυρηνική αντίδραση μέσα σε το, η βαρύτητα λειτουργεί ανεξέλεγκτο.
Αλλά σε κάποιο σημείο, το πλάσμα που συνδυάζεται των πυρήνων και των ηλεκτρονίων
παύει να συμπεριφέρθεται όπως ένα ιδανικό αέριο. Τελικά, το πλάσμα συγκεντρώνεται
στην ακραία πυκνότητα, ίση με πολλούς τόνους ανά κυβικό εκατοστόμετρο.
Διά εκείνη την τεράστια πίεση το αέριο των ηλεκτρονίων αρχίζει να συμπεριφέρθεται
όπως το στερεό θέμα, δηλ. αύξηση επέκτασης αιτιών θερμοκρασίας της μέτριας
μόνο πολύ.
Η θερμοκρασία του πυρήνα του αστεριού αυξάνεται σταθερά, κατασκευάζοντας το υδρογόνο να καψει ακόμα πιό σθεναρά στις περιοχές δίπλα στον πυρήνα. Σε κάποιο σημείο η θερμοκρασία του πυρήνα του αστεριού φθάνει σε 100.000.000 Κ, το οποίο αρχίζει τους πυρήνες του ηλίοϋ Η νέα πυρηνική αντίδραση λιώνει τους πυρήνες ηλίου στα βαρύτερα στοιχεία, όπως τον άνθρακα.
Η θερμοκρασία του πυρήνα του αστεριού αυξάνεται ως αποτέλεσμα της νέας πυρηνικής αντίδρασης. Ο πυρήνας του αστεριού - αν και - συμπεριφέρεται όπως το στερεό θέμα ο πυρήνας δεν μπορεί να επεκταθεί πάρα πολύ για να αντισταθμίσει την πρόσθετη πηγή θερμότητας. Αυτό σημαίνει ότι το εσωτερικό του πυρήνα του αστεριού γίνεται ακόμα καυτότερο, το οποίο προσθέτει ακόμη και περισσότερων στην πίεση, το οποίο σημαίνει πάλι ακόμη και περισσότερη θερμότητα στον πυρήνα του αστεριού και αυτός σημαίνει μια ακόμα γρηγορότερη πυρηνική αντίδραση.
Τελικά η πίεση
είναι τόσο μεγάλη που ο πυρήνας του αστεριού... ΕΚΡΉΓΝΥΤΑΙ. Η έκρηξη εμφανίζεται
μέσα στο αστέρι και είναι μόνο ορατό από ξαφνικό, αν και μέτριος, αύξηση
της φωτεινότητας του αστεριοΰ Αυτό καλείται ΛΆΜΨΗ ΗΛΊΟΥ. Ο χρόνος από την
αρχή της τήξης ηλίου στην έκρηξη του πυρήνα του αστεριού παίρνει έναν εξαιρετικά
σύντομο χρόνο έναντι της διάρκειας ζωής του αστεριού: ακριβώς μερικές ώρες.
Η έκρηξη
ηλίου προκαλεί μια μεγάλη επέκταση του πυρήνα του αστεριού. Η επέκταση
δροσίζει τον εξαιρετικά καυτό πυρήνα του αστεριού - και ο περιβάλλων υδρογόνου
φάκελος. Λόγω της έκρηξης, το πλάσμα ηλίου δεν έχει τα πλέον ίδια χαρακτηριστικά
με πριν. Συμπεριφέρεται περισσότερο όπως ένα αέριο.
Η μείωση της θερμοκρασίας επιβραδύνει την ταχύτητα του καψίματος του υδρογόνου η μείωση της θερμοκρασίας προκαλεί επίσης τον επεκταθέντα πυρήνα ηλίου του εγκαύματος αστεριών σε έναν πιό αργό ρυθμό. Για πρώτη φορά στη διάρκεια ζωής του αστεριού η φωτεινότητα της επιφάνειας μειώνεται καταφανώς. Η μείωση της θερμοκρασίας του αστεριού προκαλεί τη συστολή των εξωτερικών στρωμάτων του αστεριού.
Περίπου 10 000 έτη από αυτόν, μια νέα κατάσταση της ισορροπίας επιτυγχάνεταϊ Το αστέρι έχει τώρα δύο φούρνους:
στον πυρήνα του αστεριού, οι πυρήνες του ηλίου συνδυάζονται κυρίως στον άνθρακα στις θερμοκρασίες περίπου 200.000.000 Κ.
Το αστέρι αρχίζει τον άνθρακα στο κέντρο του πυρήνα. Και πάλι, ο άνθρακας που είναι βαρύτερος από το ήλιο, αυτό "βυθίζει >> κάτω στο κέντρο του πυρήνα του αστεριού, όπου διαμορφώνει έναν εσωτερικό πυρήνα μέσα στον πυρήνα ηλίου του αστεριοΰ Τελικά, το μεγαλύτερο μέρος του ηλίου του αστεριού μετατρέπεται στον άνθρακα και το οξυγόνο.
Άλλη μια φορά
ο εξωτερικός φάκελος του αστεριού επεκτείνεται, μετασχηματίζοντας το σε
έναν κόκκινο γίγαντα ακόμα μια φορά. Μόνο αυτή τη φορά η διαδικασία παίρνει
μόλις μερικά εκατομμύρια των ετών.
Σε κάποιο
σημείο όλα τα πυρηνικά καύσιμα στο αστέρι έχουν εξαντληθεΐ Ένα μεγαλύτερο
μέρος του υδρογόνου έχει μετατραπεί στο ήλιο και το μεγαλύτερο μέρος του
ηλίου έχει μετατραπεί στον άνθρακα και το οξυγόνο. Αυτό που συμβαίνει τώρα
στο αστέρι εξαρτάται από τη μάζα του αστεριοΰ
Ο πυρήνας άνθρακα
του αστεριού είναι εξαιρετικά πυκνός, ένα κυβικό εκατοστόμετρο από το μετρικοί
τόνοι ζυγίσματος. Η επιφάνεια του πυρήνα του αστεριού είναι επίσης πολύ
καυτή, 50 000-100 000 Κ.
Μικρά αστέρια
Τα μικρότερα αστέρια, περίπου 4 μάζες του ήλιού μας ή λιγότεροι, δροσίζουν κάτω. Λαμβάνοντας υπόψη το χρόνο, τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού γίνονται αρκετά δροσερά να αφήσουν το κράτος πλάσματος. Τα άτομα αντιστρέφουν στο ουδέτερο κράτος τους και συλλαμβάνουν τα ηλεκτρόνια. Η σύλληψη των ηλεκτρονίων επιταχύνει την επέκταση των εξωτερικών στρωμάτων, η οποία αναγκάζει περισσότερα άτομα να αφήσουν το κράτος πλάσματος.
Ο φάκελος του αστεριού γίνεται τελικά ένα διαφανές και εκτενές κοχύλι των ατόμων αυτό το κοχύλι μπορεί μόνο να φανεί από την πλευρά από τις πολύ μεγάλες αποστάσεις, δίνοντας κατά συνέπεια στα περίχωρα του αστεριού μια ιδιαίτερη εμφάνιση ενός φωτεινού δαχτυλιδιοΰ Μια φορά κι έναν καιρό, οι αστρονόμοι εθεώρησαν ότι εκείνα τα δαχτυλίδια ήταν το πρώτο στάδιο του σχηματισμού των πλανητικών συστημάτων λόγω αυτός τα δαχτυλίδια κλήθηκαν "πλανητικά νεφελώματα >> Ξέρουμε σήμερα ότι δεν υπάρχει καμία σύνδεση μεταξύ των πλανητικών νεφελωμάτων και των πλανητικών συστημάτων, αλλά το όνομα παρέμεινε.
Το μόνο υπόλοιπο
του αστεριού είναι τώρα ο πυρήνας του αστεριού και είναι ένα μικροσκοπικό
και όχι πολύ φωτεινό αντικείμενο στη μέση του νεφελώματος. Στην αρχή ο
πυρήνας του αστεριού καίγεται ακόμα με μια άσπρη πυράκτωση, που διαλύει
τη θερμότητα από τις πυρηνικές πυρκαγιές, τώρα εκλειψίδες. Καλείται "λευκό
νάνο >> Ένας λευκός νάνος ζυγίζει πολύ λιγότερους ότι το αρχικό αστέρι,
παραδείγματος χάριν ένα αστέρι τέσσερις φορές βαρύτερο από τη μάζα του
ήλιού μας δίνει την προέλευση άσπρο σε νάνο έχοντας 1½ της μάζας του ήλιού
μας.
Μέσου μεγέθους αστέρια
Τα μεγαλύτερα αστέρια, μεταξύ 4 και 8 μαζών του ήλιού μας, αντιμετωπίζουν μια βιαιότερη μοίρα. Η παύση των πυρηνικών αντιδράσεων τα κάνει την κατάρρευση γρηγορότερα και πιό βίαια από τα μικρά αστέρια. Ο πυρήνας του αστεριού αποτελείται τώρα από τον στερεό άνθρακα, ο οποίος δεν καίεϊ Εντούτοις, η συστολή του αστεριού παράγει τα τεράστια ποσά θερμότητας. Στο σημείο όταν φθάνει η θερμοκρασία του πυρήνα σε 600.000 000 Κ, ο άνθρακας αρχίζει μια πυρηνική αντίδραση, που παράγει το νέο, το ήλιο, το μαγνήσιο και μερικά άλλα στοιχεία.
Αλλά πάλι, ο πυρήνας του αστεριού είναι στερεός και δεν μπορεί να επεκταθεί για να χαλαρώσει την εσωτερική πίεση που ενισχύει λόγω της πυρηνικής αντίδρασης. Ο πυρήνας γίνεται ένας ανεξέλεγκτος πυρηνικός αντιδραστήρας με τον όμοιο τρόπο όπως στην περίπτωση της λάμψης ηλίοϋ Αλλά τώρα, η θερμοκρασία είναι υψηλότερη, η πίεση είναι υψηλότερη και το αποτέλεσμα βιαιότερο.
Το αστέρι εκρήγνυται
σε μια ΣΟΥΠΕΡΝΌΒΑ.
Η
έκρηξη είναι τόσο φωτεινή που μια σουπερνόβα μπορεί ακόμη και να φανεί
στη γη στο φως της ημέρας. Η έκρηξη καταστρέφει το αστέρι και μπορεί να
είναι τόσο βίαια που διασκορπίζει όλο το υλικό του αστεριού στο εξωτερικό
διάστημα. Εάν υπάρχουν οποιαδήποτε υπόλοιπα του αστεριού, θα είναι μικρό
που συμπιέζεται partt του πυρήνα του αστεριοΰ
Μεγάλα αστέρια
Τα πραγματικά μεγάλα αστέρια, με τις μάζες μεγαλύτερες από 8 μάζες του ήλιου, δεν γίνονται μια σουπερνόβα σε αυτό το σημείο του χρόνοϋ Η παύση των πυρηνικών αντιδράσεων προκαλεί τη συστολή, όπως για τα μικρότερα αστέρια. Αλλά ο πυρήνας των μεγαλύτερων αστεριών δεν γίνεται ποτέ τόσο πυκνός όσο ο πυρήνας των μέσου μεγέθους αστεριών. Αυτό προκαλείται πιθανώς από την έντονη ακτινοβολία μέσα στον πυρήνα των μεγαλύτερων αστεριών, που δίνουν μια αφθονία ιδιαίτερα ενεργητικών φωτονίων που διώχνουν το θέμα από το κέντρο του αστεριού.
Σε κάποιο σημείο η θερμοκρασία του πυρήνα φθάνει στα 600.000.000 Κ που αναφλέγουν τον άνθρακα. Η πυρηνική αντίδραση δεν θα είναι τόσο βίαια όσο στα μέσου μεγέθους αστέρια, επειδή ο πυρήνας των μεγαλύτερων αστεριών είναι λιγότερο πυκνός. Ο πυρήνας άνθρακα καίει στο μέτριο ρυθμό η θερμοκρασία αυξάνεται τελικά, βάζοντας επίσης το οξυγόνο στην πυρκαγιά.
Όταν ο άνθρακας και το οξυγόνο εξαντλούνται, το αστέρι δροσίζει κάτω και στενεύει πάλι, το οποίο θερμαίνει πάλι τον πυρήνα του αστεριού στις υψηλότερες θερμοκρασίες. Εκείνες οι υψηλότερες θερμοκρασίες αναφλέγουν τα βαρύτερα στοιχεία παραχθέντα από τον άνθρακα και το οξυγόνο, που δίνουν τα ακόμα βαρύτερα στοιχεία. Μετά από μια στιγμή το αστέρι είναι μια σειρά φακέλων που περιέχονται το ένα μέσα το άλλο κάθε ένας από τους φακέλους καίει τα διαφορετικά χημικά στοιχεία. Τα βαρύτερα στοιχεία είναι στους εσωτερικούς φακέλους, ενώ το ήλιο και το υδρογόνο είναι στους εξωτερικούς φακέλους.
Ένα αστέρι σ'αυτό το στάδιο της ζωής μπορεί να παραγάγει τα στοιχεία όχι βαρύτερα από το σίδηρο. Η πυρηνική αντίδραση τερματίζεται με το σίδηρο. Ο σίδηρος δεν συμμετέχει στην πυρηνική τήξη. Η τήξη των στοιχείων λιγότερο βαριών από το σίδηρο απελευθερώνει την ενέργεια, ενώ η τήξη του σιδήρου και των στοιχείων βαρύτερων από το σίδηρο καταναλώνει την ενέργεια.
Η δημιουργία του σιδήρου εξαφανίζει την πυρηνική πυρκαγιά μέσα στο αστέρϊ Το αστέρι στενεύει για την τελευταία φορά. Ο πυρήνας σιδήρου του αστεριού απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας που παράγεται από τη συστολή του αστεριού, το οποίο επιταχύνει τη συστολή ακόμη και περισσότερο. Όταν η θερμοκρασία μέσα στον πυρήνα φθάνει trillions των βαθμών και της γειτονικής ατομικής αφής πυρήνων μεταξύ τους, δεν μπορεί να υπάρξει άλλη συστολή. Αντ' αυτού, το αστέρι αναπηδά σε μια μεγάλη έκρηξη.
Αυτή η έκρηξη καλείται επίσης ΣΟΥΠΕΡΝΌΒΑ και μπορεί να είναι τόσο θεαματική όσο για τα μέσου μεγέθους αστέρια. Το αστέρι είναι χρόνοι δισεκατομμυρίων φωτεινότεροι από οποτεδήποτε προηγουμένως και μπορεί ακόμη και να είναι τόσο φωτεινό όσο ένας ολόκληρος γαλαξίας.
Η έκρηξη της
βαριάς σουπερνόβας καταστρέφει ακόμη και τους ατομικούς πυρήνες στα κομμάτια
εκείνα τα κομμάτια παίρνουν συλλήφθεία από άλλους ατομικούς πυρήνες, διαμορφώνοντας
τα στοιχεία πέρα από το σίδηρο, όπως ασημένιο, χρυσός και το ουράνιο. Τα
στοιχεία πέρα από το σίδηρο δεν αφθονούν στη φύση - και αυτός αποδίδεται
στη δημιουργία τους κατά τη διάρκεια του σύντομου φυσήματος σουπερνοβών.
Οι μαύροι
νάνοϊ
Ένας λευκός νάνος δροσίζει κάτω αργά. Το χρώμα της πυράκτωσης της επιφάνειας αλλάζει από άσπρο σε κίτρινο, στο πορτοκάλι και το κόκκινο. Τελικά το υπόλοιπο του αστεριού γίνεται ένα κρύο σκοτεινό κομμάτι του θέματος - ο μαύρος νάνος. Ο μαύρος νάνος έχει το μέγεθος του πλανήτη μας και μιας βαρύτητας που είναι εκατομμύρια των χρόνων υψηλότερων από τη βαρύτητα που δοκιμάζουμε στη γη.
Ο μαύρος νάνος
είναι απλά ένα ήρεμο, έρημο και νεκρό υπόλοιπο ενός αστεριού, που κινείται
για πάντα μέσω του κρύου κόσμοϋ
Pulsars
Πριν από καιρό έχει ανακαλυφθεί ότι δεν υπάρχουν ουράνια αντικείμενα που εκπέμπουν τα εξαιρετικά κανονικά ραδιο σήματα, πλέον από το 1/100 ενός δευτερολέπτου. Στην αρχή οι επιστήμονες σκέφτηκαν ότι ήταν ένα σήμα από έναν αλλοδαπό πολιτισμό. Αλλά τα σήματα εκπέμφθηκαν πέρα από μια πολύ μεγάλη ζώνη των ραδιοσυχνοτήτων, απαιτώντας κατά συνέπεια τα τεράστια ποσά ενέργειας.
Με τη μέτρηση της διαστρέβλωσης σημάτων οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το αντικείμενο που εκπέμπει τα σήματα ήταν περίπου 10-20 χιλιόμετρα στην ακτίνα, και όμως τόσο ογκώδες όσο ο ήλιος. Το διάστημα και η διάρκεια του σήματος προήλθαν από την περιστροφή του αντικειμένου. Μοιάζει με ενός φάρου με την ελαφριά ακτίνα που σκουπίζει γύρω.
Αλλά ποια είναι
εκείνα τα αντικείμενα;
Αστέρια νετρονίων
Η ύπαρξη των αστεριών νετρονίων έχει προβλεφθεί από τους θεωρητικούς αστρονόμους. Έχει επισημανθεί ότι κατά τη διάρκεια της έκρηξης σουπερνοβών ο πυρήνας αστεριών (ή το υπόλοιπο μέρος από το) μπορεί να γίνει έτσι συμπιεσμένος ότι τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια μπορούν να αναγκαστούν να συγχωνεύσουν. Τα συγχωνεύοντας πρωτόνια και τα νετρόνια διαμορφώνουν μαζί τα νετρόνια.
Τα νετρόνια του αστεριού θα διαμόρφωναν μια πολύ συμπαγή σφαίρα με μια ακτίνα ίσως 10-20 χιλιομέτρων και με το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του αστεριού που συσκευάζεται μέσα σε το. Το θέμα σε ένα αστέρι νετρονίων θα ήταν τόσο πυκνό που ένα κυβικό εκατοστόμετρο που γεμίζουν με το ζυγίζει τα δισεκατομμύρια των τόνων.
Δεν έχει υπάρξει
καμία άμεση παρατήρηση των αστεριών νετρονίων. Σε ισχύ όπου οι επιστήμονες
πρόβλεψαν κάποιος θα έβρισκε τα αστέρια νετρονίων, pulsars έχουν βρεθεί
αντ' αυτοΰ Σήμερα οι επιστήμονες είναι σίγουροι ότι pulsars και τα αστέρια
νετρονίων είναι το ίδιο πράγμα.
Μαύρες τρύπες
Ένας πολύ ογκώδης πυρήνας αστεριών, υπόλοιπο μιας έκρηξης σουπερνοβών, μπορεί να ασκήσει μια τέτοια τεράστια βαρύτητας δύναμη που όχι μόνο τα στερεά αντικείμενα, άτομα δεν μπορούν να δραπετεύσουν από την επιφάνεια του αστεριοΰ Επίσης φως "πέφτει κάτω από" στην επιφάνεια του αστεριού. Εκείνο το είδος αντικειμένου καλείται "μαύρη τρύπα "
Το θέμα μέσα
τη μαύρη τρύπα στενεύει πιθανώς στους μικρότερους και μικρότερους όγκους
όλη την ώρα. Το αστέρι στενεύει σε μερικά χιλιόμετρα, έπειτα μερικά εκατοστόμετρα
και - τελικά - "ιδιομορφία " το οποίο είναι ένα ενιαίο σημείο στο διάστημα.
Ακόμα κι αν το θέμα μέσα στις καταρρεύσεις μαύρων τρυπών στα μεγέθη μικρότερα
από τίποτα ανθρωπότητα έχει μετρήσει πάντα, ίδια η η μαύρη τρύπα δεν αλλάζει
στο μέγεθος. Τελικά, το όνομα "μαύρη τρύπα" ισχύει για την ακτίνα γύρω
από τον εκφυλισμένο πυρήνα του αστεριού, που καθορίζει τη γραμμή μεταξύ
της θέσης όπου μπορούμε ακόμα να δούμε και η θέση όπου δεν μπορούμε να
δούμε τίποτα. Αυτή η ακτίνα καθορίζει το μέγεθος του "ορίζοντα γεγονότος".