Life Cycle of a Star:Major Stages of a Star

Ο κύκλος ζωής ενός αστεριού

Φανταστείτε να κάθεστε στην ταράτσα του σπιτιού σας και να κοιτάτε τον ουρανό. Ποια είναι αυτά τα αστραφτερά πράγματα που φαίνονται; Αυτά είναι τα αμέτρητα αστέρια. Μπορεί να φαίνονται τόσο μικρά, αλλά γενικά είναι αρκετά τεράστια.

Τα αστέρια μπορούν να εμφανιστούν με τη μορφή τεράστιων ουράνιων σωμάτων κατασκευασμένων από ήλιο, υδρογόνο και άλλα τέτοια στοιχεία. Μπορούν να παράγουν θερμότητα και φως από τη βίαιη κίνηση των πυρηνικών δυνάμεων μέσα στους πυρήνες τους.

Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς γεννιούνται αυτά τα αστέρια; Εάν ναι, συνεχίστε να διαβάζετε αυτό το άρθρο. θα βρεις ακριβώς αυτό που ψάχνεις. Ας συζητήσουμε λεπτομερώς τον κύκλο ζωής ενός αστεριού στα επόμενα αποσπάσματα.

Κύκλος ζωής ενός αστεριού

Υπάρχουν εκατομμύρια αστέρια στο διάστημα. Κάθε αστέρι έχει τη δική του μάζα και δεν μοιάζει κάθε αστέρι σε σχήμα και μέγεθος. Είναι όλα μοναδικά και διαθέτουν διαφορετικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες. Η μάζα ενός αστεριού είναι ο καθοριστικός παράγοντας για την κατανόηση της ακτινοβολίας που μπορεί να λάμψει και πώς πεθαίνει.

Ο κύκλος ζωής ενός αστεριού ξεκινά με τη γέννηση, την επέκταση λόγω αλλαγής και ανάπτυξης και τελικά τον θάνατο. Σε σύγκριση με τον κύκλο ζωής των ζωντανών οργανισμών, η χρονική διάρκεια των αστεριών είναι εντελώς διαφορετική. Επίσης, κάθε αστέρι έχει τη διάρκεια ζωής του, ανάλογα με διάφορους παράγοντες. Τα αστέρια μπορούν να διαρκέσουν έως και δισεκατομμύρια χρόνια.

Ας δούμε τον κύκλο ζωής ενός αστρικού διαγράμματος παρακάτω:

Ο κύκλος ζωής ενός διαγράμματος αστεριών

Τα παρακάτω αποσπάσματα θα σας δώσουν μια ιδέα σχετικά με τα διάφορα στάδια του κύκλου ζωής του αστεριού.

Κύρια στάδια ενός αστεριού

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, κάθε αστέρι έχει τη δική του μάζα και ανάλογα με τη μάζα του και άλλους σχετικούς παράγοντες, μπορεί να προσδιοριστεί ο κύκλος ζωής ενός αστεριού. Για παράδειγμα, τα τεράστια αστέρια είναι ικανά να μεταμορφωθούν σε σουπερνόβα, μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων.

Από την άλλη πλευρά, τα αστέρια μεσαίου μεγέθους, ειδικά ο ήλιος, θα τελειώσουν τη ζωή τους ως λευκοί νάνοι. Αυτός ο λευκός νάνος περιβάλλεται από ένα εξαφανιζόμενο πλανητικό νεφέλωμα.

Επιπλέον, ανεξάρτητα από το μέγεθος, όλα τα αστέρια στο ηλιακό σύστημα ακολουθούν τον ίδιο κύκλο 7 σταδίων. Συνήθως ξεκινούν ως σύννεφο αερίου και τελειώνουν ως υπολείμματα αστεριών.

1. Μοριακό νέφος

Το Giant Gas Cloud είναι το πρώτο στάδιο από το οποίο περνούν τα αστέρια για να γίνουν αστέρια. Προέρχονται από τεράστια νέφη αερίων. Για τη σύνθεση των μορίων, η θερμοκρασία που υπάρχει στο σύννεφο θα πρέπει να είναι αρκετά χαμηλή.

Επιπλέον, αυτό το νέφος ονομάζεται επίσης μοριακό νέφος. Εάν ο σχηματισμός αστεριών συμβαίνει μέσα στο σύννεφο, μπορεί να αναφέρεται ως αστρικό φυτώριο. Αυτό το γιγάντιο μοριακό νέφος μπορεί να φανεί με τη μορφή ενός διαστρικού νέφους.

Επιπλέον, η πυκνότητα και το μέγεθός του επιτρέπουν το σχηματισμό μορίων, την απορρόφηση νεφελωμάτων και το σχηματισμό ιονισμένου ατομικού υδρογόνου. Ωστόσο, σε άλλες περιοχές του διαστρικού μέσου, θα αποτελούνται από ιονισμένο αέριο.

Η ανίχνευση του μοριακού υδρογόνου με υπέρυθρες και ραδιοπαρατηρήσεις είναι δύσκολη. Για να αποφευχθεί αυτό, χρησιμοποιούμε CO (μονοξείδιο του άνθρακα), όπου απεικονίζουμε την παρουσία Η2. Το εσωτερικό των μοριακών νεφών θα είναι μεγαλύτερης πυκνότητας και αποτελείται από πυρήνες αερίων και σκόνη που ονομάζονται συστάδες.

Επιπλέον, αυτές οι συστάδες θεωρούνται ως η αρχή του σχηματισμού ενός αστεριού. Ωστόσο, για να συμβεί αυτό, οι βαρυτικές δυνάμεις θα πρέπει να είναι επαρκείς για να κάνουν το αέριο και τη σκόνη να καταρρεύσουν.

2. Protostar

Η θερμική ενέργεια δημιουργείται όταν τα σωματίδια αερίου στο γιγάντιο μοριακό νέφος αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, θα υπάρξει ένας σχηματισμός μιας συστάδας μορίων που είναι θερμής φύσης. Αυτή η μοριακή συστάδα είναι γνωστή ως πρωτοάστρο.

Ένας πρωτοαστέρας μπορεί να συγκεντρώσει μάζα από το μοριακό νέφος των γονέων του. Θεωρείται ως ένα πολύ νέο αστέρι. Η πρωτοαστρική φάση θεωρείται η πιο πρώιμη στη διαδικασία της αστρικής εξέλιξης. Για ένα αστέρι του οποίου η μάζα είναι μικρότερη ή ίση με τον ήλιο, μπορεί να διαρκέσει έως και 500 χιλιάδες χρόνια.

Μπορούμε να δούμε τη δημιουργία των πρωτοαστέρων μέσω της υπέρυθρης όρασης. Είναι επειδή τα πρωτάστρα είναι πιο θερμά στο μοριακό νέφος σε σύγκριση με άλλα υλικά. Θα σχηματιστούν πολλοί πρωτοαστέρες με βάση το μέγεθος του νέφους αερίου.

3. Φάση T-Tauri

Αφού τα σωματίδια και τα υλικά σταματήσουν να πέφτουν στην προηγούμενη φάση, το στάδιο του πρωτοαστέρα, ξεκινά το επόμενο στάδιο. Αυτό το στάδιο αναφέρεται ως φάση T-Tauri. Εδώ, απελευθερώνεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η μέση θερμοκρασία που περιέχεται στο αστέρι του Ταύρου δεν είναι αρκετή για να υποστηρίξει την πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του.

Επιπλέον, τα αστέρια T-Tauri υποδηλώνουν ένα ενδιάμεσο στάδιο μεταξύ της κύριας ακολουθίας χαμηλής μάζας, όπως ο ήλιος και των πραγματικών πρωτοαστέρων. Ένα τυπικό αστέρι T-Tauri μπορεί να διαρκέσει για περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, τα πλησιέστερα αστέρια T-Tauri στην επιφάνεια της γης περιέχονται στα μοριακά νέφη -Ophiuchus και Taurus. Απέχουν περίπου 400 έτη φωτός από τη γη.

Αυτό το αστέρι εισέρχεται στην πιο περίπλοκη φάση ανάπτυξης, στη φάση της κύριας ακολουθίας.

4. Κύρια ακολουθία

Η κύρια ακολουθία είναι ένας αστρονομικός όρος που αναφέρεται σε μια κατάσταση με ένα χαρακτηριστικό και συνεχές ζεύγος αστεριών. Όλα εμφανίζονται σε αστέρια με αστρικά χρώματα σε σχέση με τη φωτεινότητα. Το όνομα αυτών των διαγραμμάτων μεγέθους χρώματος είναι διαγράμματα Hertzsprung-Russell.

Η κύρια σειρά είναι η φάση όπου λαμβάνουν χώρα οι αναπτυξιακές δραστηριότητες. Σε αυτή τη φάση, η θερμοκρασία του πυρήνα θα φτάσει στο σημείο για την έναρξη της σύντηξης. Τα πρωτόνια στο υδρογόνο θα μετατραπούν σε άτομα ηλίου σε αυτή τη διαδικασία. Η αντίδραση σε αυτή τη διαδικασία είναι εξώθερμη, επομένως θα εκπέμψει θερμότητα μεγαλύτερη από την πραγματική απαίτηση.

Επομένως, ο πυρήνας του αστεριού της κύριας ακολουθίας είναι ικανός να απελευθερώνει τεράστια ποσότητα ενέργειας.

5. Κόκκινος Γίγαντας

Ο μοναδικός σκοπός αυτού του κόκκινου γίγαντα αστέρα είναι να μετατρέψει άτομα υδρογόνου σε άτομα ηλίου. Επομένως, το καύσιμο υδρογόνου έχει την τάση να εξαντλείται, γεγονός που θα προκαλέσει τη διακοπή της εσωτερικής αντίδρασης.

Εάν η αντίδραση δεν συμβεί στον πυρήνα, ένα αστέρι θα συστέλλεται προς τα μέσα μέσω της βαρύτητας που θα αναγκάσει τη διαστολή του. Η επέκταση κάνει το αστέρι να γίνει ένα υπογίγαντα αστέρι, ακολουθούμενο από ένα κόκκινο γίγαντα.

Οι κόκκινοι γίγαντες αστέρες έχουν πιο ψυχρές επιφάνειες σε σύγκριση με αυτή του αστεριού της κύριας ακολουθίας. Για το λόγο αυτό, εμφανίζονται περισσότερο κόκκινα παρά κίτρινα. Επομένως, μπορεί κανείς να πει ότι ο κόκκινος γίγαντας είναι ένα ετοιμοθάνατο αστέρι που βρίσκεται επί του παρόντος στα τελευταία στάδια της αστρικής εξέλιξης.

Η επιστημονική απόδειξη υποδηλώνει ότι ο ήλιος θα γίνει ένας κόκκινος γίγαντας, που θα διαστέλλεται και θα καταπίνει τα εσωτερικά μέρη σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

6. Σύντηξη μεταξύ βαρύτερων στοιχείων

Καθώς το αστέρι συνεχίζει να διαστέλλεται, τα μόρια ηλίου μπορούν να συντηχθούν στον πυρήνα. Η ενέργεια που παρέχεται από την αντίδραση θα αποτρέψει την κατάρρευση του πυρήνα. Ως αποτέλεσμα, θα υπάρξει συρρίκνωση του πυρήνα. Ξεκινά τη σύντηξη του άνθρακα μόλις ολοκληρωθεί η σύντηξη του ηλίου.

Αυτή η διαδικασία θα συνεχιστεί μέχρι να εμφανιστεί ο σίδηρος στον πυρήνα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, θα υπάρξει η απορρόφηση ενέργειας από μια αντίδραση σύντηξης σιδήρου. Θα μπορούσε να προκαλέσει την κατάρρευση του πυρήνα.

Επομένως, αυτή η τεράστια παρορμητική αντίδραση μεταμορφώνει τα μεγάλα αστέρια σε σουπερνόβα. Από την άλλη πλευρά, τα μικρότερα αστέρια, όπως ο ήλιος, θα μπορούσαν να συσπαστούν σε λευκούς νάνους.

7. σουπερνόβα και πλανητικά νεφελώματα

Μετά την αντίδραση σύντηξης, τα περισσότερα από τα υλικά του άστρου μπορεί να εκτοξευθούν και να διαχωριστούν στο διάστημα. Ωστόσο, ο πυρήνας θα εκραγεί σε μια ιδιομορφία ή ένα αστέρι νετρονίων, που αναφέρεται ως η μαύρη τρύπα. Τα μικρότερα αστέρια δεν εκρήγνυνται. Αντίθετα, οι πυρήνες τους θα συστέλλονται και γίνονται καυτά αστέρια που ονομάζονται λευκοί νάνοι. Τα εξωτερικά υλικά απομακρύνθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης.

Επιπλέον, δεν υπάρχει αρκετή μάζα που μπορεί να βοηθήσει άλλα αστέρια που είναι μικρότερα από τον ήλιο να καούν με οτιδήποτε. Επομένως, θα μπορούσε κανείς να δει την εμφάνιση μιας κόκκινης λάμψης κατά τη διάρκεια της κύριας ακολουθίας τους. Είναι πολύ δύσκολο να εντοπίσεις αυτούς τους κόκκινους νάνους. Ωστόσο, θεωρούνται τα πιο δημοφιλή αστέρια που καίγονται για δισεκατομμύρια ή τρισεκατομμύρια χρόνια.

Συμπέρασμα

Έτσι, έτσι γεννήθηκε, έζησε και καταστράφηκε ένα αστέρι. Όλα αυτά τα στάδια είναι κατά κύριο λόγο θεμελιώδη για να υπάρχει και να πεθάνει ένα αστέρι. Επομένως, αυτά τα στάδια θεωρούνται ο κύκλος ζωής ενός αστεριού. Δεν έχει σημασία αν είναι μικρά ή μεγάλα. συνυπάρχουν πάντα στο ηλιακό σύστημα και είναι σε θέση να περάσουν από τις ίδιες διαδικασίες και στάδια.

Όταν κοιτάξετε τον ουρανό την επόμενη φορά, μπορείτε να συνειδητοποιήσετε πόσο μη ρεαλιστικός αλλά υπέροχος είναι ο κύκλος ζωής ενός άστρου και του ηλιακού μας συστήματος, που περιέχει τέτοια τεράστια αντικείμενα που αιωρούνται πάνω από το κεφάλι μας.

Συχνές ερωτήσεις 

1. Τα αστέρια πεθαίνουν; Και ποια είναι τα στάδια του κύκλου ζωής του αστεριού;

Ναι, τα αστέρια πεθαίνουν μετά από μια συγκεκριμένη περίοδο. Η λήξη του ποικίλλει ανάλογα με κάθε αστέρι. Επιπλέον, τα ακόλουθα είναι τα διάφορα στάδια της διάρκειας ζωής ενός αστεριού:

• Μοριακό νέφος
• Protostar
• Φάση T-Tauri
• Κύρια ακολουθία
• Φάση κόκκινου γίγαντα
• Σύντηξη μεταξύ βαρύτερων στοιχείων και ουσιών
• Supernova και πλανητικά νεφελώματα

2. Πόσα αστέρια υπάρχουν στο ηλιακό σύστημα;

Λογικά και τεχνικά μιλώντας, είναι αδύνατο να μετρήσουμε τον αριθμό των αστεριών στον ουρανό. Επομένως, μπορεί να είναι εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια. Άρα, θα μπορούσε κανείς να πει ότι υπάρχει άπειρος αριθμός αστέρων στο ηλιακό σύστημα.

3. Είναι ο ήλιος αστέρι;

Ναι, ο ήλιος είναι ένα πολύ μεγάλο αστέρι που θα μπορούσε να είναι ορατό στα μάτια μας. Ωστόσο, το ηλιακό σύστημα έχει μεγαλύτερα και βαρύτερα αστέρια από τον ήλιο.

4. Τι είναι η ηλιακή μάζα;

Η μάζα του ήλιου είναι γνωστή ως ηλιακή μάζα. Ή, για να είμαστε πιο ακριβείς, ζυγίζει 1.989 x 1030 κιλά – περίπου 333.000 Γες.