Масса звезды - единственная характеристика, определяющая судьбу этого небесного тела. Его поведение в конце жизни полностью зависит от его массы. Для легких звезд смерть приходит тихо, красный гигант сбрасывает кожу, чтобы оставить тускнеющий белый карлик. Но финал для более тяжелой звезды может быть довольно взрывным!
Категория Определение
•••Юрий Мазур / iStock / Getty Images
Средние звезды - это звезды, которые, слишком большие, чтобы стать белыми карликами, и слишком маленькие, чтобы стать черными дырами, проводят свои умирающие годы как нейтронные звезды. Ученые наблюдали, что у этой категории нижний предел чуть выше 1,4 солнечных масс и верхний предел около 3,2 солнечных масс. («Солнечная масса» - это единица измерения, примерно равная массе нашего Солнца.)
Протостар
•••Getty Images / Фотодиск / Getty Images
Размер звезды определяется тем, сколько вещества доступно в ее родительской туманности. Это облако пыли и газа начинает сжиматься под действием силы тяжести, образуя в центре все более горячую, яркую и плотную массу: протозвезду.
Основная последовательность
•••Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
Когда протозвезда становится достаточно горячей и плотной, в ее ядре начинается процесс синтеза водорода. Термоядерный синтез производит достаточное радиационное давление, чтобы противодействовать силе тяжести; таким образом гравитационный коллапс прекращается. Протозвезда превратилась в настоящую звезду в фазе своей главной последовательности. В этот период стабильности звезда проведет большую часть своей жизни, генерируя свет и тепло путем синтеза водорода в гелий в течение миллионов лет.
Красный гигант
•••m-gucci / iStock / Getty Images
Когда в ядре звезды заканчивается водород, сила тяжести снова начинает действовать, то есть до тех пор, пока температура не станет равной. подняться достаточно высоко, чтобы обеспечить синтез гелия, который создает внешнее давление, необходимое для стабилизации вещи. Когда гелия не остается, цикл начинается снова. Таким образом, ядро колеблется между состояниями сжатия и равновесия по мере того, как происходят все более высокотемпературные реакции синтеза. Между тем из-за сильной жары внешний слой или «оболочка» звезды расширяется до радиуса, сравнимого с радиусом орбиты Земли. На таком большом расстоянии от ядра оболочка достаточно остынет, чтобы покраснеть. Теперь звезда - красный гигант.
Сверхновая звезда
•••pixelparticle / iStock / Getty Images
Ядерные реакции прекращаются навсегда, когда ядро звезды превращается в железо; этот элемент не сработает без дополнительных источников энергии. Гравитационный коллапс катастрофически возобновляется с силой, достаточно сильной, чтобы разрушить самые ядра атомов, составляющих ядро. Это генерирует столько энергии, что взрыв доминирует в небе на световые годы во всех направлениях. Звезда превратилась в сверхновую.
Нейтронная звезда
•••Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
Между тем то, что осталось от звезды, уменьшилось до диаметра не более нескольких километров - размером с город. При этой плотности внешнего давления, создаваемого протонами и нейтронами, реагирующими на сжатие, наконец, достаточно, чтобы остановить гравитацию. Звезда настолько плотная, что если бы вы могли принести на Землю чайную ложку ее материала, она бы весила триллион тонн. Он вращается до 30 раз в секунду и обладает очень большим магнитным полем. Это нейтронная звезда, заключительный этап жизненного цикла звезды среднего размера.