Starbirth

• Може 19, 2024

Някога хората са смятали, че звездите са вечни. Но сега знаем, че те имат жизнени цикли на раждане и смърт. Ето историята как се ражда слънцеподобна звезда.

Започнете с гигантски молекулен облак
Въпреки че можем да мислим за Слънцето като за гигантска топка пламтящ газ, центърът му е много по-плътен от стоманата. И все пак звездите са направени вътре мъглявини толкова разреден, че средно има само 100 частици в кубичен сантиметър - един кубичен сантиметър въздух, който дишаме, има около 100 квадрилиона пъти повече от много.

Изглежда невероятно, че нещо толкова съществено като звезда е направено от нещо, което е тънко като мъглявина. Гигантските облаци обаче се разстилат на разстояния от десетки светлинни години. Така че въпреки че са тънки, общата им маса може да бъде колкото милион пъти повече от масата на Слънчевата система. Налично е много материал, но какво го оформя?

Гравитация, скулптора
Гравитацията е силата, която свива мъглявина в нещо достатъчно плътно, за да направи звезда. Гигантски молекулен облак е добро място за образуване на звезди. Не само, че има изобилен материал, но е и достатъчно студено, че атомите са се събрали, за да образуват молекули, а на места материята е започнала да се струпва заедно.

Силата на гравитацията зависи от масата, така че зона с по-голяма плътност може да изтегли повече материя в нея, увеличавайки нейната маса и следователно нейното гравитационно привличане. За няколко милиона години ето как мъглявината може да се срути. Но вероятно колапсът ще има някаква помощ. Съществуват редица възможни задействания за образуване на звезди, например, ударни вълни на свръхновата бутаща материя заедно, за да образуват по-плътни области.

Мъглявината не се срива наведнъж. По-плътните региони растат и облакът се разпада. Ето защо звездите се формират в групи. Всеки фрагмент се срива поотделно и е потенциална звезда, чиято маса ще отбележи своята житейска история. Звездният клъстер Pleiades, показан в заглавното изображение, е пример за група звезди, образувани от същия гигантски облак. Масата на всяка отделна звезда определя колко светеща ще бъде, колко дълго ще живее и как ще умре. Някои фрагменти няма да имат достатъчно маса, за да образуват звезди, но могат да станат кафяви джуджета, неуспешни звезди. [Фото кредит: Грег Хоган, EarthSky]

Фрагментите
Фрагментите се нагряват, завъртат и продължават да се разпадат.

Материя извън централния регион има гравитационна потенциална енергия, като вода, задържана от язовир. Когато попадне в центъра, потенциалната енергия става кинетичен (движение) енергия и се отделя топлина.

Ъглова инерция е мярката на въртене на даден обект, като се отчита неговият радиус и скоростта му. Гигантските мъглявини се въртят много бавно. Но ъгловият импулс е консервирания - това означава, че фрагмент от облака с по-малък радиус ще се върти по-бързо. Любим земен пример е скейтър, който върти въртене. Тя започва с протегнати ръце. Ако тя дърпа ръцете си към тялото си, радиусът на въртенето е по-малък, така че тя се върти по-бързо, без допълнителни усилия.

Следователно, когато фрагментът се срине, въртенето му се ускорява. И вместо неправилната форма на оригиналния фрагмент, преденето го превръща в по-кълбовидна форма.

Протостарът
Фрагментът съдържа плътен централен участък, който става a протозвезда и след това звезда. Останалото е прах и газ. Докато се върти, свободният прах и газ се изтласкват в диск около екватора на протостар. Не само един ден може да се формира звезда от протостар, но и планетарна система от нея протопланетен диск.

Protostar расте чрез привличане на дисков материал. С увеличаването на неговата маса той продължава да се свива. Гравитационното свиване отделя много топлина. Горещият газ в сърцевината се изтласква навън, действайки срещу гравитацията. Следователно, въпреки че първоначалният срив се е случил сравнително бързо, той се забавя, тъй като протостарът се затопля. Необходими са около милион години, за да се достигне температурата до един милион градуса по Целзий, а това не е почти горещо, за да стане звезда.

Повечето от звездите, които наблюдаваме, са основна последователност звезди. Тяхната топлина и светлина идват от ядрения синтез на водород в техните ядра. За да започне ядреният синтез, температурата на сърцевината трябва да бъде най-малко 10 милиона ° C (18 милиона ° F).

Звезда се ражда
Когато водородният синтез започне, протостар е подходяща бебешка звезда. Но това трябва да се направи малко преди да се присъедини към основната последователност.

В звездата от основната последователност има баланс между външното налягане на топлината от ядрен синтез в ядрото и вътрешната сила на гравитацията. Това се казва хидростатично равновесие, Отнема известно време, докато звездата приключи с договарянето и този баланс да се осъществи.

Масата на звездата не се увеличава, след като ядреният синтез се поддържа, защото силен звезден вятър издухва дисковия материал. Всъщност за няколко милиона години той изчиства напълно прашния диск.

Дължината на живота на основната последователност на звездата зависи от нейната маса. Слънцеподобните звезди живеят около 10 милиарда години, така че нашето Слънце е на половината от живота си.Червено джудже с половината от масата на Слънцето може да живее в продължение на 80 милиарда години или повече, което е много по-дълго от сегашната епоха на Вселената. Но масивните звезди имат кратък живот. Една звезда десет пъти по-голяма от масата на Слънцето продължава само 20 милиона години. Звездите остават на основната последователност, докато водородното им гориво се изчерпи.

Инструкции Видео: No Man's Sky - Complete Guide To New STARBIRTH Questline & How To Get NEW Alien SHIP FAST AND EASY! (Може 2024).