Старбиртх

• Април 19, 2024

Људи су једном мислили да су звезде вечне. Али сада знамо да имају животне циклусе рођења и смрти. Ево приче о томе како се рађа звезда попут сунца.

Почните с џиновским молекуларним облаком
Иако о Сунцу можемо мислити као о џиновској кугли запаљивог гаса, његово средиште је много гушће од челика. Ипак, звезде су направљене унутра маглице толико разређена да у просеку има само 100 честица у кубном центиметру - кубни центиметар ваздуха који удишемо има око 100 квадрилијуна пута много више.

Чини се невероватним да је нешто тако значајно као звезда направљено од нечега што је нејасно попут маглине. Међутим, гигантски облаци су раширени на удаљеност од десетина светлосних година. Иако су танке, њихова укупна маса може бити чак милион пута већа од масе Сунчевог система. На располагању је пуно материјала, али шта га обликује?

Гравитација, вајар
Гравитација је сила која срушава маглу у нешто довољно густо да направи звезду. Огроман молекуларни облак је добро место за формирање звезда. Не само да има обилног материјала, већ је и довољно хладно да се атоми састављају како би формирали молекуле, а на неким местима материја је почела да се скупља.

Снага гравитације зависи од масе, тако да подручје веће густине може увући у њу више материје, повећавајући њену масу, а самим тим и гравитациону привлачност. На овај начин се маглица може срушити током неколико милиона година. Али вероватно ће да ће колапс имати неку помоћ. Постоји велики број могућих окидача за формирање звезда, на пример, супернови ударни таласи који гурају материју заједно да формирају гушће области.

Маглина се не урушава одједном. Густа подручја расту и облак се распада. Због тога се звезде формирају у групе. Сваки фрагмент пропада појединачно и потенцијална је звезда чија маса обележиће своју животну причу. Кластер звезда Плејаде, приказан на слици заглавља, је пример групе звезда које су се формирале из истог џиновског облака. Маса сваке поједине звезде одређује колико ће бити светлуцава, колико дуго ће живети и како ће умрети. Неки фрагменти неће имати довољно масе да формирају звезде, али могу постати смеђи патуљци, пропале звезде. [Фотограф: Грег Хоган, ЕартхСки]

Фрагменти
Фрагменти се загревају, окрећу и настављају да се урушавају.

Питање изван централне регије има гравитациона потенцијална енергија, попут воде коју је задржала брана. Када падне у центар, потенцијална енергија постаје кинетичка (покрет) енергија и топлина се ослобађа.

Момент импулса је мера ротације објекта, узимајући у обзир његов радијус и брзину. Огромне маглице ротирају се врло споро. Али угаони момент је очувано - то значи да ће се фрагмент облака, који има мањи радијус, ротирати брже. Омиљени земаљски пример је клизач који ради завртање. Почиње испруженим рукама. Ако повуче руке према телу, радијус центрифуге је мањи, па се брже окреће без додатних напора.

Стога, како се фрагмент урушава, његова ротација се убрзава. И уместо неправилног облика оригиналног уломка, предење га чини глобуларнијим обликом.

Протостар
Уломак садржи густу средишњу регију која постаје а протостар а онда и звезда. Остало је прашина и гас. Док се врти, лабава прашина и гас се убацују у диск око протосторовог екватора. Не само да се звезда може једнодневно формирати из протозвијезде, већ и планетарни систем може формирати из ње протопланетарни диск.

Протостар расте привлачењем дисковног материјала. Како се његова маса повећава, она се и даље уговара. Гравитациона контракција ослобађа пуно топлоте. Врући гас у језгри гура према спољашњем делујући против гравитације. Дакле, иако се почетни колапс догодио релативно брзо, успорава како протостар постаје топлији. Потребно је око милион година да се температура подигне до милион степени Целзијуса, а ни то није довољно вруће да постане звезда.

Већина звезда које посматрамо јесу главни низ Звездице. Њихова топлота и светлост потичу из нуклеарне фузије водоника у њиховим језграма. Да би нуклеарна фузија почела, температура језгре мора бити најмање 10 милиона ° Ц (18 милиона ° Ф).

Звезда је рођена
Када започне фузија водоника, протостар је одговарајућа дечја звезда. Али то мора да одрасте и пре него што се придружи главном низу.

У звезди главне секвенце постоји баланс између спољног притиска топлоте из нуклеарне фузије у језгру и унутрашње силе гравитације. Ово се зове хидростатичка равнотежа. Потребно је неко време да звезда заврши са уговарањем и да се догоди та равнотежа.

Маса звезде се не повећава након што се одржи нуклеарна фузија, јер јак звездани ветар дува материјал диска. У ствари, у року од неколико милиона година у потпуности чисти прашњави диск.

Дужина века главне секвенције звезде зависи од њене масе. Сунчеве звезде живе око 10 милијарди година, тако да је наше Сунце на пола пута свог живота.Црвени патуљак са половином Сунчеве масе може живети 80 милијарди или више година, што је много дуже од тренутног доба Универзума. Али масивне звезде имају кратак век. Звезда десет пута већа од Сунца траје само 20 милиона година. Звезде остају на главном низу док се њихово гориво водоником не потроши.