ขั้นตอนในวัฏจักรชีวิตของดวงดาว

ในขณะที่คุณแหงนมองท้องฟ้ายามค่ำคืนและเห็นดวงดาวระยิบระยับ คุณอาจคิดว่าพวกเขาไม่เคยเปลี่ยนแปลงและพวกเขาแทบไม่เกี่ยวข้องกับคุณ ในความเป็นจริง พวกมันเปลี่ยนไปอย่างมาก - แต่หลายล้านเป็นพันล้านปี ดวงดาวก่อตัวขึ้น พวกมันมีอายุและเปลี่ยนแปลงเป็นวัฏจักร โดยการศึกษาวงจรชีวิตของดาว คุณจะทำความคุ้นเคยกับธรรมชาติของการก่อตัวสสารและกระบวนการที่ดวงอาทิตย์ของเรากำลังเผชิญได้ดีขึ้น

ดาวทุกดวงมีช่วงชีวิตที่คล้ายคลึงกันจนกระทั่งถึงขั้นยักษ์แดง เมื่อก๊าซในเนบิวลาควบแน่น มันจะกลายเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ ในที่สุดอุณหภูมิถึงประมาณ 15 ล้านองศาและเริ่มหลอมรวม ดวงดาวเริ่มส่องแสงเจิดจ้าและหดตัวลง บัดนี้กลายเป็นดาวฤกษ์ที่จะส่องแสงเป็นล้านถึงหลายพันล้านปี เมื่อดาวมีอายุมากขึ้น มันจะแปลงไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมในแกนกลางของมันโดยกระบวนการหลอมรวม เมื่อปริมาณไฮโดรเจนหมดลง แกนกลางของดาวจะไม่เสถียรและหดตัวเมื่อเปลือกนอกขยายตัว เมื่อมันเย็นตัวลงและขยายตัวในลักษณะนี้ มันจะเริ่มเรืองแสงสีแดง เมื่อถึงจุดนี้ ดาวฤกษ์ได้เข้าสู่ระยะยักษ์แดงแล้ว

ดาวฤกษ์ที่มีขนาดประมาณ 10 เท่าของดวงอาทิตย์หรือเล็กกว่านั้นเรียกว่าดาวมวลต่ำ หลังจากที่ฮีเลียมหลอมรวมเป็นคาร์บอน แกนกลางของดาวจะยุบตัวลงอีกครั้ง เมื่อมันหดตัว ส่วนนอกของดาวจะถูกพัดออกไปด้านนอก ทำให้เกิดเนบิวลาดาวเคราะห์ เมื่อมันเย็นตัวลง แกนกลางของดาวที่ยังคงเป็นดาวแคระขาว เมื่อมันเย็นตัวลงมากขึ้น มันอาจก่อตัวสิ่งที่เรียกว่าดาวแคระดำ

เมื่อดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่าเข้าสู่ระยะยักษ์แดง อุณหภูมิของพวกมันจะเพิ่มขึ้นเมื่อฮีเลียมหลอมรวมเป็นคาร์บอน อุณหภูมิแกนกลางเพิ่มขึ้นด้วยออกซิเจน ไนโตรเจน และเหล็กที่ก่อตัวเป็นฟิวชัน เมื่อแกนของดาวเปลี่ยนเป็นเหล็ก ฟิวชั่นจะหยุดลง เหล็กมีความเสถียรมากเกินไป และต้องใช้พลังงานในการหลอมเหล็กมากกว่าที่ปลดปล่อยออกมา หลังจากที่ฟิวชั่นหยุดลง ดาวจะยุบตัวลง อุณหภูมิเกิน 100 พันล้านองศาและกองกำลังที่ขยายตัวก็เอาชนะการหดตัว หัวใจของดาวระเบิดออกด้านนอกเพื่อก่อให้เกิดการระเบิดที่เรียกว่าซุปเปอร์โนวา เมื่อการระเบิดนี้ไหลผ่านเปลือกนอกของดาวฤกษ์ การหลอมรวมก็เกิดขึ้นอีกครั้ง ด้วยการปลดปล่อยพลังงานนี้ ซุปเปอร์โนวาจะสร้างธาตุหนัก หากเศษที่เหลือของการระเบิดมีมากกว่า 1.4 ถึง 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ มันจะกลายเป็นดาวนิวตรอน หากมีมวลประมาณ 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดาวดวงนั้นจะสิ้นสุดอายุขัยเป็นหลุมดำ

ดวงอาทิตย์เป็นดาวมวลต่ำ มันถูกสร้างขึ้นจากการควบแน่นของก๊าซและฝุ่นในเนบิวลาเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน ในเวลาประมาณห้าพันล้านปี มันจะกลายเป็นดาวยักษ์แดงและห่อหุ้มดาวเคราะห์ชั้นในทั้งหมด รวมทั้งโลกด้วย ก็จะกลายเป็นดาวแคระขาวในที่สุด