Добро пожаловать в третью часть трилогии о рождении, жизни и смерти звезд. В колонке Skywatch на прошлой неделе о жизни звезд я рассказал вам, как звезды накапливают энергию в своих ядрах посредством ядерного синтеза. Атомы водорода сливаются с образованием более тяжелых атомов гелия из-за сильного давления, которое приводит к астрономически высоким температурам. В этом процессе крошечная часть водорода преобразуется в энергию, которая затем направляется на внешние уровни звезды.
Водород — это звездное топливо, а меньшие и менее массивные звезды, такие как наше Солнце, медленно потребляют запасы водорода и живут долго. Наше Солнце существует уже около 5 миллиардов лет, и в его баке должно быть достаточно водородного топлива, чтобы продержаться еще 5 миллиардов лет. Более массивных звезд не существует уже почти так долго, и они буквально представляют собой то, что мы могли бы назвать отработавшим водородным газом. VIP-персоны в астральном мире могут просуществовать всего несколько миллиардов лет. Рано или поздно водород во всех звездах начинает заканчиваться, и начинается звездная смерть. Меньшие звезды, такие как наше Солнце, конечно, умирают насильственной, но продолжительной смертью, но действительно массивные звезды рождаются с мощным взрывом!
Маленькие звезды умирают
Звезды с малой массой, такие как наше Солнце, становятся очень толстыми, когда умирают, и постепенно мерцают. В случае с нашим Солнцем водород закончится примерно через 5 миллиардов лет, а гелий будет накапливаться по мере того, как истощается водород. Когда в ядре не хватает водорода, больше не существует баланса между внутренней энергией ядерного синтеза и бесконечным внешним гравитационным давлением. Ядро начинает сжиматься, в результате чего температура в ядре поднимается до более высокого уровня. Это заставляет атомы гелия сливаться в атомы углерода и кислорода. Часть тепла просачивается за пределы ядра, достигая более холодных внешних водородных слоев по направлению к краю Солнца. Со временем температура в этих слоях поднимается достаточно высоко, чтобы зажечь ядерный синтез водорода. Вся эта дополнительная энергия заставляет Солнце увеличиваться в размерах и превращаться в красную гигантскую звезду. Причина, по которой солнце становится красным, заключается в том, что внешние слои расширяются и охлаждаются.
Когда это произойдет с нашим Солнцем, наша звезда поглотит Меркурий и Венеру и коснется Земли. В этот момент мы будем тост! Несмотря на то, что температура поверхности Солнца составляет менее 3000-4000 градусов по Фаренгейту, оно будет находиться прямо над нами! Кроме того, ближе к концу фазы красного гиганта нашего Солнца избыточная энергия, «отрыгивающая» во внешних слоях, вызовет взрыв больших газовых облаков и образование больших колец и газовых оболочек вокруг остальной части нашей звезды. Астрономы называют их планетарными туманностями. Хотя их называют планетарными туманностями, они не имеют ничего общего с планетами. Они получили такое название, потому что телескопы 18-го и 19-го веков не совсем соответствовали стандартам Хаббла, и по этим древним диапазонам эти падающие звезды выглядели как планеты-гиганты.
Однако планетарные туманности существуют недолго. В конце концов, все термоядерное топливо для таких звезд, как наше Солнце, иссякнет и превратится в белых карликов. Без ядерных реакций внутри звезды, чтобы стабилизировать ее, гравитация разрушает тело некогда гордой звезды. В случае с нашим Солнцем считается, что все, что осталось от первоначальной массы Солнца, превратилось бы в шар размером примерно с Землю. Когда это произойдет, наше Солнце будет считаться белым карликом или «звездой на пенсии».
Смерть самых больших звезд
Помните старую поговорку: «Чем больше они становятся, тем сильнее падают»? Что ж, это определенно относится к звездам-гигантам. Массивные звезды, в восемь раз менее массивные, чем наше Солнце, умирают удивительной смертью! Подобно маленьким звездам, они увеличиваются и становятся красными гигантами; Они просто стали большими, супер, большими красными гигантами! Атомы гелия внутри звездного ядра сливаются в более тяжелый углерод и кислород, в конечном итоге образуя железное ядро. Однако это конец пути, цепная реакция приводит к распаду всех известных вам ядерных вещей, а затем происходит взрыв, о котором вы даже не мечтали.
Красный гигант взрывается сверхновой. Сверхновая выбрасывает материал с невероятной скоростью 16 000 миль в секунду. В этом процессе более тяжелые материалы, такие как золото, серебро и многие другие тяжелые элементы, «приготовляются» и становятся строительными блоками для будущих звезд и планет. Из смерти приходит новая небесная жизнь. Это переработка в космических масштабах! Крабовидная туманность в созвездии Тельца – это остаток взрыва сверхновой, увиденного нашими далекими предками в 1054 году. Даже в маленький или средний телескоп можно увидеть Крабовидную туманность возле одного из рогов Тельца.
То, что осталось от взорвавшейся звезды после взрыва сверхновой, может быть одним из двух странных объектов, в зависимости от массы оставшегося ядра. Она может стать быстровращающейся нейтронной звездой диаметром всего от 10 до 15 миль и такой плотной, что одна ложка будет весить миллиарды тонн Земли.
Или отстающее ядро может слишком быстро, возможно, в течение нескольких часов, разрушиться, превратившись в объект настолько маленький и плотный, что даже свет не сможет выйти из него. Когда это происходит, у вас есть черная дыра. То, что попадает в черную дыру, остается в черной дыре. Ничего не выживает!
Черные дыры могут поглощать материю существующих звезд. Когда это происходит, рентгеновские лучи производятся в виде спирального звездного материала, который обречен на гибель в черной дыре. Эти рентгеновские лучи являются сигналами, которые астрономы могут обнаружить. Одна из первых предполагаемых черных дыр, обнаруженных с помощью рентгеновских лучей, находилась в ярком созвездии Лебедя, созвездии, которое мы видим летом. Не волнуйтесь, это больше, чем 46 тысяч триллионов миль. Вы не будете поглощены.
Небесное событие на этой неделе: Утром вторника, среды и четверга последняя четверть яркой луны Юпитера и Марса пройдет на юго-восточном небе перед ранним утром и ранним утром. Юпитер намного ярче из планет. Марс будет иметь характерное оранжево-красное свечение.
Майк Линч — астроном-любитель и радиометеоролог на пенсии, работающий на WCCO Radio в Миннеаполисе/Сент-Луисе. пописать. Он является автором книги «Звезды: тур по башням месяц за месяцем», опубликованной издательством Adventure Publications и доступной в книжных магазинах и на сайте adventurepublications.net. Майк доступен для звездных вечеринок. Вы можете связаться с ним по адресу mikewlynch@comcast.net.