大質量星の死

• かもしれません 3, 2024

巨大な星は、太陽のような小さな星と同じように生まれます。重力は、開始するのに十分な密度と高温になるまで、ガスの雲を崩壊させます 水素燃焼。これは 核融合 ヘリウム原子を作る水素原子の。核反応からのエネルギーの外向きの力は重力のバランスを取ります。太陽のような星は何十億年も燃料を使い果たしませんが、大規模な星は明るく燃え、ほんの少しの時間で燃料を通過します。

星の元素合成
星が水素燃料を使い果たすと、コアは収縮します。それは、ヘリウム燃焼を開始するのに十分な熱を生成します。これは、太陽よりも重い星だけでなく、太陽のような星でも起こります。コアは収縮しますが、外側の層は膨張します。太陽のような星がうねる 赤い巨人 そして巨大な星に 赤い超巨人.

しかし、ヘリウムが使い果たされると、質量が太陽の質量の0.5から8倍の星の融合は終わります。融合がなければ、重力を抑える外向きの力はないため、星は崩壊して 白いd星.

そして、高質量の星–それらはどうなりますか？彼らはより重いので、彼らはより熱い燃えます。ヘリウム核融合は炭素と酸素を生成し、重い星はこれらの重い原子を融合してさらに重い原子を生成することができます。それらは、星がシリコンを鉄に融合し、鉄の芯で終わるまで、そのようなサイクルを数回繰り返すことができます。より軽い要素をより重い要素に融合するプロセスは、 星の元素合成.

星に鉄の芯があるとき、それは終わりです。鉄を融合してエネルギーを放出することはできません。重力がついに勝ちます。それを止めるものは何もないので、星は最も壮観な方法で崩壊します。

原子について少し
話を続ける前に、原子に関するいくつかの事実に注意する必要があります。

• 原子には 核 で出来ている 陽子 （正電荷で）および 中性子 （これは中立です）。


• 核の周りには軌道の雲があります 電子 負の電荷を持つ。


• 原子核は原子全体の数千倍も小さいです。


• 電子は陽子や中性子と比較して小さいが、軌道は大きい。


• 通常の物質は、ほとんどが空の空間である原子でできています。電子は非常に速く動き回るので、固体のようです。

しかし、電子を核に押し込めて、そのすべての空間を取り除くことができたらどうでしょうか？

星が崩壊する
崩壊星には非常に多くの問題があるため、コアは最終的に白色as星になりません。原子の電子が原子核に押し込まれるほど激しく崩壊します。そこで陽子と反応して中性子を生成し、 ニュートリノ。 （ニュートリノは、電荷も質量もほとんどない、非常に小さな亜原子粒子です。）現在、コアは中性子でできており、非常に高密度です。これはすべてほんの一瞬で起こります。この段落を読むのにかかる時間よりもずっと短いです。

コアは非常に密になり、それ以上の崩壊に抵抗し、高速で落下する物質がそれに衝突して跳ね返ります。衝突により、これらのニュートリノがすべて解放されます。それらは核崩壊からエネルギーを運び去り、落下するすべての物質を数十億度まで加熱します。中性子コアを除くすべてのものは、時速数百万キロメートルの速度で放出されます。衝撃波が拡大する破片を押し通し、より軽い要素がより重いものに融合されます。これには、金やウランのような非常に重いものも含まれます。これは、最初の15分で発生します。

爆発を 超新星、非常に強力であるため、しばらくの間、銀河全体と同じくらい明るくなります。

中性子星
崩壊した星の中心が太陽の質量の1.5〜3倍の場合、 中性子星。質量は大きいですが、原子が崩壊しているため、半径は約10 km（6マイル）しかないことに注意してください。それでも、その問題の小さじ1杯は数十億トンの重さがあるでしょう。密に詰まった中性子が外向きの力を発揮するため、星はこれ以上崩壊できません 中性子縮退圧力.

急速に回転する中性子星は パルサー。回転すると、電磁放射線のパルスを放出します。方向を変えるたびに、無線放射のパルスを検出できます。ミリ秒のパルサーは非常に高速で回転するため、パルス間のミリ秒はわずかです。ヘッダー画像のパルサーはミリ秒のパルサーですが、独特のガンマ線を放出します。

ブラックホール
コアが太陽の質量の約3倍よりも重い場合、縮退の圧力でさえ崩壊を止めることはできません。結果は ブラックホール。それは実際には空間の穴ではありませんが、高度に集中した質量の重力が空間をひねります。その重力は非常に強いため、そこから脱出するのに必要な速度は光速度よりも大きいため、光でさえ脱出することはできません。ブラックホールは見えませんが、他のオブジェクトに対する重力の影響を検出できる場合があります。

超新星残骸
重い星の核は中性子星またはブラックホールになりますが、爆発の際に星から放出された物質の残りもあります。衝撃波によって推進されるガスと塵の拡大するシェルは、 超新星残骸。それは重元素の元素合成が起こった場所であり、それが移動するにつれて、これらの重元素で星の間の空間を豊かにします。さらに、衝撃波は新しい星の形成を引き起こす可能性があり、新しい星は残された重い元素の恩恵を受けます。