ลักษณะของดาวยักษ์แดงและดาวแคระขาว

ดาวยักษ์แดงและดาวแคระขาวเป็นช่วงชีวิตของดาวฤกษ์ที่มีขนาดตั้งแต่ครึ่งดวงอาทิตย์ถึงครึ่งโลกถึง 10 เท่า ทั้งดาวยักษ์แดงและดาวแคระขาวเกิดขึ้นเมื่อสิ้นสุดอายุขัยของดาวฤกษ์ และพวกมันค่อนข้างเชื่องเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่ดาวฤกษ์ใหญ่กว่าบางดวงทำเมื่อพวกมันตาย

ก่อนที่ดาวฤกษ์จะกลายเป็นดาวยักษ์แดงหรือดาวแคระขาว มันจะต้องเผาผลาญไฮโดรเจนส่วนใหญ่ที่อยู่ในแกนกลางของมัน ไฮโดรเจนถูกใช้จนหมดในระหว่างการหลอมนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างอะตอมฮีเลียมจากอะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอม ยิ่งดาวดวงใหญ่มากเท่าไหร่ มันจะยิ่งเผาไหม้เร็วขึ้นผ่านแหล่งจ่ายไฮโดรเจนของมัน ดวงอาทิตย์คาดว่าจะมีอายุประมาณ 10 พันล้านปี (โดย 5 พันล้านปีผ่านไปแล้ว) บนไฮโดรเจนของมัน

ดาวยักษ์แดงเกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์เผาไหม้ผ่านแหล่งจ่ายไฮโดรเจนของมัน และตอนนี้กำลังรวมฮีเลียมในแกนกลางของมันเพื่อผลิตอะตอมขนาดใหญ่ขึ้น เช่น คาร์บอนและออกซิเจน เมื่อดาวหลอมรวมฮีเลียม เปลือกนอกจะขยายตัวและเย็นตัวลงอย่างมาก (ในขณะเดียวกัน แกนในจะเล็กลงและหนาแน่นขึ้น) การขยายตัวนี้ทำให้ดาวยักษ์แดงมีชื่อเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะที่วัสดุทำความเย็นให้สีแดงที่โดดเด่น ในที่สุดวัสดุภายนอกนี้จะหลบหนี escape

ระยะของดาวแคระขาวเกิดขึ้นหลังจากที่เปลือกนอกสีแดงสลายไป เหลือเพียงเศษเล็กเศษน้อยของดาวฤกษ์เก่า นอกจากนี้ ในที่สุดดาวฤกษ์ก็หมดฮีเลียมเพื่อหลอมรวม อย่างไรก็ตาม มวลของดาวฤกษ์ดวงเดิมไม่ได้สร้างแรงโน้มถ่วงมากพอที่จะรวมคาร์บอนและออกซิเจนเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่าต่อไปได้ ดังนั้นแกนกลางของดาวแคระขาวจึงเฉื่อย อย่างไรก็ตาม ดาวแคระขาวยังคงร้อนจัด เหตุใดดาวแคระขาวจึงให้แสงสีขาวสว่าง

ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะผ่านช่วงดาวยักษ์แดง อย่างไรก็ตาม พวกมันมีแรงโน้มถ่วงเพียงพอที่จะหลอมรวมออกซิเจนและคาร์บอนให้เป็นธาตุที่ใหญ่ขึ้นต่อไป ดังนั้นจึงข้ามขั้นตอนแคระขาวของการวิวัฒนาการของดาวไป เมื่อดาวฤกษ์เริ่มผลิตเหล็กในแกนของมัน ซุปเปอร์โนวาก็มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น ซึ่งเป็นการระเบิดระหว่างดวงดาวอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งแกนจะปล่อยวัสดุออกมาเป็นคลื่น เศษซากของซุปเปอร์โนวาอาจก่อตัวเป็นหลุมดำ ซึ่งเป็นจุดที่มีแรงโน้มถ่วงหนาแน่นมากจนไม่มีสิ่งใดหนีรอดไปได้