Смерть масивної зірки

• Може 22, 2024

Масивні зірки народжуються так само, як і менші зірки, як Сонце. Гравітація робить хмару колапсу газу, поки вона не буде достатньо щільною і гарячою, щоб почати спалювання водню. Це ядерний синтез атомів водню для створення атомів гелію. Зовнішня сила енергії від ядерних реакцій врівноважує тягу сили тяжіння. Зірка, як Сонце, не втратить пального протягом мільярдів років, але масивна зірка палає яскраво і потрапляє через пальне за частину часу.

Зоряний нуклеосинтез
Коли зірці закінчується водневе паливо, серцевина стискається. Це виробляє тепло, можливо, достатньо, щоб почати спалювання гелію. Це відбувається у зірок, схожих на сонце, а також у зірок, більш масивних, ніж у Сонця. Хоча основні контракти, зовнішні шари розширюються. Зорі, схожі на сонце, набухають червоні гіганти і масивні зірки в червоні надгіганти.

Але коли гелій витрачений, то для зірок закінчення синтезу закінчується, маса якого від 0,5 до 8 разів перевищує масу Сонця. Оскільки без злиття немає зовнішньої сили для стримування сили тяжіння, зірка руйнується в a білий карлик.

А зірки високої маси - що з ними відбувається? Оскільки вони більш масивні, вони горять гарячіше. Плавлення гелію виробляє вуглець і кисень, і масивна зірка може потім сплавити ці важчі атоми, щоб отримати ще важчі. Вони можуть пройти кілька таких циклів, поки зірка не злить кремній у залізо і не закінчиться залізою. Процес переплавлення більш легких елементів у більш важкі, відомий як зоряний нуклеосинтез.

Коли у зірки є залізне ядро, це і є кінець. Ви не можете сплавити залізо, щоб звільнити енергію. Гравітація остаточно перемагає. Нічого не зупинивши, зірка розпадається найефектніше.

Трохи про атоми
Перш ніж продовжувати розповідь, нам потрібно відзначити кілька фактів про атоми.

• Атом має a ядро зроблений з протони (з позитивним зарядом) і нейтрони (які нейтральні).


• Навколо ядра обертається хмара електронів з негативними зарядами.


• Ядро в тисячі разів менше, ніж весь атом.


• Навіть незважаючи на те, що електрони напружені в порівнянні з протонами та нейтронами, їх орбіти великі.


• Звичайна речовина складається з атомів, які в основному порожній простір - це здається твердим, оскільки електрони рухаються навколо так швидко.

Але що робити, якби ми могли вдавити електрони в ядро ​​і позбутися всього цього простору?

Зірка руйнується
У зірці, що розвалюється, так багато речовини, що серцевина не закінчується білим карликом. Він руйнується настільки бурхливо, що електрони його атомів виштовхуються в ядро. Там вони реагують з протонами, виробляючи нейтрони і нейтрино. (Нейтрино - надзвичайно малі субатомні частинки, що не мають електричного заряду і майже не мають маси.) Ядро тепер складається з нейтронів і неймовірно щільне. Це все відбувається за частку секунди - набагато менше часу, ніж потрібно, щоб прочитати цей параграф.

Ядро стає настільки щільним, що чинить опір будь-якому подальшому руйнуванню, і речовина, що падає на великій швидкості, вражає його і відскакує. Зіткнення звільняє всі ці нейтрино. Вони забирають енергію від розпаду ядра і нагрівають весь падаючий матеріал до мільярдів градусів. Все, крім нейтронного ядра, викидається зі швидкістю мільйонів кілометрів на годину. Ударна хвиля проштовхується через сміття, що розширюється, і легші елементи переливаються в більш важкі, включаючи дуже важкі, такі як золото і уран. Це відбувається в перші п’ятнадцять хвилин.

Ми називаємо вибух а наднові, і вона настільки потужна, що певний час така яскрава, як ціла галактика.

Нейтронна зірка
Якщо ядро ​​згорнутої зірки становить від 1,5 до 3 разів більше маси Сонця, вона стає a нейтронна зірка. Хоча вона має велику масу, пам’ятайте, що її атоми розвалилися, тому її радіус становить лише приблизно 10 км (6 миль). І все ж чайна ложка його речовини важила б мільярди тонн. Зірка більше не може розпастись, тому що щільно упаковані нейтрони чинять зовнішню силу, яку називають тиск дегенерації нейтронів.

Швидко обертається нейтронна зірка - a пульсар. Коли він крутиться, він випромінює імпульси електромагнітного випромінювання. Кожного разу, коли він повертається в нашому напрямку, можна виявити імпульс радіовипромінювання. Мільсекундний пульсар крутиться так швидко, що між імпульсами є лише мілісекунда. Пульсар у заголовку зображення є мілісекундним пульсаром, але однозначно він випромінює гамма-випромінювання.

Чорні діри
Якщо ядро ​​є більш масивним приблизно втричі більше маси Сонця, навіть тиск виродження не може зупинити колапс. Результат - а Чорна діра. Це насправді не діра в космосі, але сила сильно сконцентрованої маси крутить простір. Її сила тяжіння настільки сильна, що швидкість, необхідна для втечі від неї, більша за швидкість світла, тому навіть світло не може уникнути.Хоча ми не можемо побачити чорні діри, ми можемо іноді виявити їх гравітаційний вплив на інші об'єкти.

Залишок Супернової
Ядро масивної зірки закінчується як нейтронна зірка або чорна діра, але є й інша матерія, матеріал, вигнаний зірки в результаті вибуху. Розширюється оболонка газу і пилу, спонукана ударною хвилею, називається a залишок наднової. Тут відбувся нуклеосинтез важких елементів, і коли він подорожує, він збагачує простір між зірками цими важкими елементами. Крім того, ударна хвиля може спровокувати утворення нових зірок, а нові зірки отримають користь від важких елементів, що залишилися позаду.

Відео Інструкція: У Вінницькій області "воскресла" 83-річна бабуся, якій лікарі констатували смерть (Може 2024).