Η μάζα ενός αστεριού είναι το μοναδικό χαρακτηριστικό που καθορίζει τη μοίρα αυτού του παραδείσου σώματος. Η συμπεριφορά στο τέλος του κύκλου ζωής της εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τη μάζα της. Για ελαφριά αστέρια, ο θάνατος έρχεται ήσυχα, ένας κόκκινος γίγαντας ρίχνει το δέρμα του για να αφήσει πίσω τον αμυδρό λευκό νάνο. Αλλά το φινάλε για ένα βαρύτερο αστέρι μπορεί να είναι αρκετά εκρηκτικό!
Ορισμός κατηγορίας
•••Yuriy Mazur / iStock / Getty Images
Τα μεσαία αστέρια είναι εκείνα που, πολύ μεγάλα για να καταλήξουν ως λευκοί νάνοι και πολύ μικρά για να γίνουν μαύρες τρύπες, περνούν τα πεθαμένα χρόνια τους ως αστέρια νετρονίων. Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ότι αυτή η κατηγορία έχει ένα χαμηλότερο όριο μόλις πάνω από 1,4 ηλιακές μάζες και ένα ανώτερο όριο στη γειτονιά των 3,2 ηλιακών μαζών. (Η "ηλιακή μάζα" είναι μια μονάδα μέτρησης περίπου της ίδιας μάζας με τον Ήλιο μας.)
Πρωτόσταρ
•••Getty Images / Photodisc / Getty Images
Το μέγεθος ενός αστεριού καθορίζεται από το πόση ύλη είναι διαθέσιμη στο γονικό νεφέλωμα. Αυτό το νέφος σκόνης και αερίου αρχίζει να καταρρέει από τη βαρύτητα, σχηματίζοντας μια ολοένα και πιο ζεστή, φωτεινή, πυκνή μάζα στο κέντρο της: ένα πρωτόστρωμα.
Κύρια ακολουθία
•••Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
Όταν το πρωτόστρωμα είναι αρκετά ζεστό και πυκνό, αρχίζει η διαδικασία σύντηξης υδρογόνου στον πυρήνα του. Η σύντηξη παράγει αρκετή πίεση ακτινοβολίας για να αντισταθμίσει τη δύναμη της βαρύτητας. έτσι σταματά η βαρυτική κατάρρευση. Το πρωτόκολλο έχει γίνει πραγματικό αστέρι στην κύρια φάση ακολουθίας του. Το αστέρι θα περάσει το μεγαλύτερο μέρος της διάρκειας ζωής του σε αυτήν την περίοδο σταθερότητας, παράγοντας φως και θερμότητα μέσω της σύντηξης του υδρογόνου στο ήλιο για εκατομμύρια χρόνια.
Κόκκινος γίγαντας
•••m-gucci / iStock / Getty Images
Όταν ο πυρήνας του αστεριού εξαντλείται από υδρογόνο, η βαρύτητα έχει το δρόμο της για άλλη μια φορά - δηλαδή, μέχρι τις θερμοκρασίες ανυψωθεί αρκετά ώστε να επιτρέψει τη σύντηξη ηλίου, η οποία παράγει την εξωτερική πίεση που απαιτείται για τη σταθεροποίηση πράγματα. Όταν δεν έχει μείνει ήλιο, ο κύκλος ξεκινά ξανά. Ο πυρήνας έτσι ταλαντεύεται μεταξύ καταστάσεων συμπίεσης και ισορροπίας καθώς λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις σύντηξης σε υψηλές θερμοκρασίες. Εν τω μεταξύ, η ακραία θερμότητα προκαλεί την επέκταση του εξωτερικού στρώματος του αστέρα ή του κελύφους σε ακτίνα συγκρίσιμη με εκείνη της τροχιάς της Γης. Σε τόσο μεγάλη απόσταση από τον πυρήνα, το κέλυφος θα κρυώσει αρκετά ώστε να γίνει κόκκινο. Το αστέρι είναι τώρα ένας κόκκινος γίγαντας.
Σουπερνόβα
•••pixelparticle / iStock / Getty Images
Οι πυρηνικές αντιδράσεις σταματούν για πάντα όταν ο πυρήνας του αστεριού μειώνεται σε σίδηρο. αυτό το στοιχείο δεν θα συντηχθεί χωρίς πρόσθετα ενεργειακά εφόδια. Η βαρυτική κατάρρευση ξαναρχίζει καταστροφικά με μια δύναμη αρκετά ισχυρή για να καταστρέψει τους ίδιους πυρήνες των ατόμων που αποτελούν τον πυρήνα. Αυτό παράγει τόση ενέργεια που η έκρηξη κυριαρχεί στον ουρανό για έτη φωτός προς κάθε κατεύθυνση. Το αστέρι έχει πάει σουπερνόβα.
Αστέρι νετρονίων
•••Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
Εν τω μεταξύ, ό, τι απομένει από το αστέρι έχει συρρικνωθεί σε διάμετρο όχι μεγαλύτερη από λίγα χιλιόμετρα - περίπου το μέγεθος μιας πόλης. Σε αυτήν την πυκνότητα, η εξωτερική πίεση που δημιουργείται από τα πρωτόνια και τα νετρόνια που αντιδρούν στη συμπίεση είναι τελικά επαρκής για να σταματήσει η βαρύτητα. Το αστέρι είναι τόσο πυκνό που, αν μπορούσατε να φέρετε ένα κουταλάκι του γλυκού του υλικού του στη Γη, θα ζύγιζε ένα τρισεκατομμύριο τόνους. Περιστρέφεται έως και 30 φορές το δευτερόλεπτο και εμφανίζει ένα πολύ μεγάλο μαγνητικό πεδίο. Είναι ένα αστέρι νετρονίων, το τελευταίο στάδιο του κύκλου ζωής ενός μεσαίου μεγέθους αστεριού.