Великі запитання Ванга

Вони сяють завдяки внутрішній енергії, а коли вона вичерпується, настає їх смерть

Зображення, зроблене телескопом ALMA, на якому видно залишки недавньої наднової у присутності великої кількості космічного пилу

зірки

Жорді Ізерн, Інститут Громадянства Іспанії (CSIC-IEEC)

зірок - це величезні кулі розжареного газу, які світяться завдяки Енергія всередині. Це означає, що коли він закінчиться, вони помруть. смерть Він може бути м’яким, виганяючи зовнішні шари і залишаючи білу карликову зірку, як це трапиться із Сонцем, або жорстоким у вигляді вибуху наднової і залишаючи нейтронну зірку.

Зірка має дві одночасні тенденції: стискатися внаслідок дії сили тяжіння і розширюватися внаслідок термічного збудження частинок. Зазвичай дві тенденції врівноважуються: якщо зірка стискається, вона зігрівається, тиск зростає і розширюється. Розширення викликає охолодження, падіння тиску і стискання, поки нарешті воно не відновить рівновагу.

Однак, зірка постійно втрачає енергію. Якби радіус був постійним, він охолоджувався і втрачав би тиск. Щоб уникнути цього, він стискається і потребує більш високої температури. Таким чином, чим більше енергії вона втрачає, тим більше нагрівається.

Якщо температура досить висока, атомні ядра будуть зливатися і забезпечувати достатньо енергії для компенсації поверхневих втрат без необхідності скорочення. Першим елементом, що зливається, є водень, який дає гелій. Коли водень витрачається, шари ядра знову стискаються, поки температура не буде настільки високою, що гелій плавиться, утворюючи суміш вуглецю та кисню. Коли гелій виснажується, зоряне серце стискається і сплавляє вуглець і так далі, поки він не досягне заліза.

Квантова механіка говорить, що в одному і тому ж стані положення та руху може бути не більше двох електронів. Коли зірка стискається, число можливих позицій зменшується, електронам доводиться збільшувати швидкість, і тиск значно зростає. У маленьких зірках, таких як Сонце, цього достатньо, щоб припинити процес переробки ядерного попелу, перш ніж може утворитися залізне ядро. Як наслідок, зірка виганяє крайні шари і відкриває свій термоядерний реактор, який повільно охолоджується і називається білою карликовою зіркою.

Залишки наднової

У випадку масивних зірок електрони не можуть перерізати послідовність ядерних реакцій, і залізо накопичується в центрі. Електрони повинні рухатися все швидше і швидше, але коли маса заліза досягає в 1,4 рази маси Сонця, швидкість електронів повинна бути такою ж, як швидкість світла. Оскільки це неможливо, залізне серце руйнується і утворюється нейтронна зірка радіусом 10 кілометрів. Виділена енергія виробляє величезний вибух, відомий як наднова.