星は主に水素ガスとヘリウムガスで構成されています。 それらはサイズ、光度、温度が劇的に異なり、数十億年もの間生き、いくつかの段階を経て移行します。 私たち自身の太陽は典型的な星であり、天の川を散らかす数千億の星の1つです。
星のライフサイクルは、明確に定義されたいくつかの段階で構成されています。
誕生
星は、雲を意味するラテン語である星雲と呼ばれる銀河系の「保育園」で生まれます。 星雲は、何百もの星を生み出す可能性のある塵とガスの密な雲です。 星雲の一部の地域では、ガスと塵が塊として集まります。
これらの塊の1つが非常に多くの質量を蓄積し、それ自体の重力の力で崩壊すると、新しい星が発生します。 凝縮する雲の密度が高くなると、その温度が大幅に上昇します。 やがて、温度が非常に高くなり、核融合が起こり、原始星と呼ばれる「幼児」の星が形成されます。
主系列星
原始星が周囲のガスや塵の雲から十分な質量を集めると、それは主系列星になります。 主系列星は水素原子を融合させて、核融合と呼ばれるプロセスでヘリウムを生成します。 星はこの段階で何十億年もの間存在する可能性があります。 私たちの太陽は現在、主系列星の段階にあります。
星の光度は、その質量に大きく依存します。 主系列星の質量が大きいほど、それが示す光度は大きくなります。 主系列星の色は、星の温度を示しています。 高温の星は青または白で表示され、低温の星は赤またはオレンジで表示されます。 星の質量もその寿命に影響を与えます。 星の質量が大きいほど、その寿命は短くなります。
赤色巨星
何十億年もの間燃焼した後、主系列星は、水素の大部分が核融合によってヘリウムに変換されるため、最終的には燃料供給を使い果たします。 星のライフサイクルのこの時点で、過剰なヘリウムは星の温度を上昇させます。 これが起こると、星は膨張して赤色巨星になります。
赤色巨星の色は真っ赤です。 それらはまた、主系列星よりも大きく、はるかに明るいです。 赤色巨星のコアが重力の下で崩壊し続けると、残りのヘリウムの供給を炭素に変換するのに十分な密度になります。 これは、星が死ぬ時まで、約1億年の期間にわたって起こります。 質量が星の光度を決定するのと同じように、それは星の死の方法も決定します。
白色矮星
質量の小さい主系列星は、最終的に白色矮星になります。 赤色巨星がそのヘリウム供給を燃やし尽くすと、星は質量を失います。 残りの炭素のコアは、白色矮星になるまで、数十億年にわたって冷却され、光度が低下し続けます。
最終的に、白色矮星はエネルギーの生成を完全に停止し、暗くなり、黒色矮星になります。 白色矮星は赤色巨星よりも小さく、密度が高く、光度が低くなっています。 白色矮星の密度は非常に大きいので、白色矮星の材料のスプーンだけで数トンの重さがあります。
超新星
質量の大きい主系列星は、超新星と呼ばれる劇的で激しい爆発で死ぬ運命にあります。 これらの星がヘリウムの供給によって燃え尽きると、残りの炭素コアは最終的に鉄に変換されます。 この鉄心は、物質がその表面で跳ね返り始めるポイントに達するまで、自重で崩壊します。
これが起こると、大規模な爆発が起こり、星の銀河全体の光度に匹敵することがある輝かしい閃光が生成されます。 いくつかの超新星爆発の間に、陽子と電子は結合して中性子を形成します。 これにより、中性子星と呼ばれる非常に密度の高い星が形成されます。