Zawartość
Masa gwiazdy jest jedyną cechą, która determinuje los niebiańskich ciał. Jego zachowanie pod koniec życia zależy całkowicie od jego masy. W przypadku lekkich gwiazd śmierć przychodzi spokojnie, czerwony olbrzym zrzuca skórę, zostawiając za sobą przyciemnionego białego karła. Ale finał dla cięższej gwiazdy może być dość wybuchowy!
Definicja kategorii
••• Yuriy Mazur / iStock / Getty ImagesŚrednie gwiazdy to te, które, zbyt duże, aby zakończyć je jako białe karły i zbyt małe, aby stać się czarnymi dziurami, spędzają swoje umierające lata jako gwiazdy neutronowe. Naukowcy zaobserwowali, że ta kategoria ma dolną granicę nieco powyżej 1,4 mas Słońca i górną granicę w sąsiedztwie 3,2 mas Słońca. („Masa słoneczna” to jednostka miary mniej więcej taka sama jak nasze Słońce).
Protostar
Rozmiar gwiazdy zależy od ilości materii dostępnej w jej mgławicy macierzystej. Ta chmura pyłu i gazu zaczyna zapadać się pod wpływem grawitacji, tworząc w środku coraz gorącą, jasną, gęstą masę: protostar.
Główna sekwencja
••• Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty ImagesGdy protostar jest wystarczająco gorący i gęsty, proces fuzji wodoru rozpoczyna się w jego rdzeniu. Fuzja wytwarza wystarczające ciśnienie promieniowania, aby przeciwdziałać sile grawitacji; tak więc zapadanie grawitacyjne ustaje. Protostar stał się prawdziwą gwiazdą w swojej głównej fazie sekwencji. Gwiazda spędzi większość swojego życia w tym okresie stabilności, wytwarzając światło i ciepło poprzez fuzję wodoru z helem przez miliony lat.
Czerwony olbrzym
Kiedy w jądrze gwiazd kończy się wodór, grawitacja znów zaczyna działać - to znaczy, dopóki temperatura nie wzrośnie wystarczająco wysoko, aby umożliwić stopienie helu, co wytwarza ciśnienie zewnętrzne potrzebne do ustabilizowania rzeczy. Gdy nie pozostanie hel, cykl zaczyna się od nowa. Rdzeń oscyluje w ten sposób między stanami ściskania i równowagi, gdy zachodzą reakcje stapiania w coraz wyższej temperaturze. Tymczasem ekstremalne ciepło powoduje, że zewnętrzna warstwa lub „powłoka” gwiazd rozszerza się do promienia porównywalnego z promieniem orbity Ziemi. W tak dużej odległości od rdzenia pocisk ostygnie na tyle, aby zmienić kolor na czerwony. Gwiazda jest teraz czerwonym olbrzymem.
Supernowa
••• pixelparticle / iStock / Getty ImagesReakcje jądrowe ustają na zawsze, gdy jądro gwiazdy zostanie zredukowane do żelaza; ten element nie będzie się topił bez dodatkowych źródeł energii. Zapadanie grawitacyjne wznawia się katastrofalnie z siłą wystarczającą do zniszczenia jąder atomów tworzących rdzeń. Generuje to tyle energii, że eksplozja dominuje na niebie przez lata świetlne we wszystkich kierunkach. Gwiazda przeszła w supernową.
Gwiazda neutronowa
Tymczasem resztki gwiazdy skurczyły się do średnicy nie większej niż kilka kilometrów - mniej więcej wielkości miasta. Przy tej gęstości ciśnienie zewnętrzne generowane przez protony i neutrony reagujące na kompresję jest w końcu wystarczające, aby zatrzymać grawitację. Gwiazda jest tak gęsta, że gdybyś mógł przynieść łyżeczkę jej materiału na Ziemię, ważyłby bilion ton. Obraca się do 30 razy na sekundę i wykazuje bardzo duże pole magnetyczne. Jest to gwiazda neutronowa, ostatni etap cyklu życia gwiazd średniej wielkości.