Ako dlho žijú hviezdy?

Hviezdokopa Pismis 24, ktorá sa nachádza v srdci hmloviny v súhvezdí Škorpión, je domovom mnohých veľmi hmotných hviezd vrátane Pismis 24-1 (najjasnejšia hviezda v strede tohto obrázku). ESO/IDA/dánčina 1.5/ R. Gendler, U.G. Jørgensen, J. Skottfelt, K. Harpsøe

Vesmír je vyrobené z veľa rôznych typov hviezd . Keď sa pozeráme do neba a jednoducho vidíme svetelné body, nemusia sa navzájom líšiť. Vo svojej podstate je však každá hviezda trochu iná ako tá nasledujúca a každá hviezda v galaxii prechádza takou životnosťou, že v porovnaní s tým vyzerá ľudský život ako záblesk v tme. Každý z nich má špecifický vek, evolučnú cestu, ktorá sa líši v závislosti od jeho hmotnosti a ďalších faktorov. V jednej oblasti štúdia v astronómii dominuje hľadanie pochopenia toho, ako hviezdy umierajú. Je to preto, že smrť hviezdy zohráva úlohu pri obohacovaní galaxie po jej zániku.

01 z 05

Život hviezdy

Alpha Centauri (vľavo) a jej okolité hviezdy. Toto je hviezda hlavnej postupnosti, rovnako ako Slnko. Ronald Royer / Getty Images

Pomôže pochopiť smrť hviezdy vedieť niečo o jej vzniku a o tom, ako trávi svoj život . To platí najmä preto, že spôsob, akým sa formuje, ovplyvňuje jeho konečnú hru.

Astronómovia sa domnievajú, že hviezda začína svoj život ako hviezda, keď sa v jej jadre začne jadrová fúzia. V tomto bode sa bez ohľadu na hmotnosť považuje za a hlavná sekvencia hviezda. Toto je „cesta života“, na ktorej prežije väčšina života hviezdy. Naše Slnko bolo v hlavnej postupnosti približne 5 miliárd rokov a bude pretrvávať ďalších približne 5 miliárd rokov, kým sa zmení na hviezdu červeného obra.

02 z 05

Červené obrovské hviezdy

Červená obria hviezda je jedným z krokov v dlhom živote hviezdy. Gunay Mutlu / Getty Images

Hlavná sekvencia nepokrýva celý život hviezdy. Je to len jeden segment hviezdnej existencie a v niektorých prípadoch je to pomerne krátka časť života.

Keď hviezda spotrebuje všetko svoje vodíkové palivo v jadre, prejde z hlavnej postupnosti a stane sa červeným obrom. V závislosti od hmotnosti hviezdy môže oscilovať medzi rôznymi stavmi, než sa nakoniec stane bielym trpaslíkom, neutrónovou hviezdou alebo sa zrúti sama do seba a stane sa čiernou dierou. Jeden z našich najbližších susedov (galakticky povedané),Betelgeuze je momentálne vo fáze červeného obraa očakáva sa, že pôjde supernova kedykoľvek medzi súčasnosťou a nasledujúcim miliónom rokov. V kozmickom čase je to prakticky „zajtra“.

03 z 05

Bieli trpaslíci a koniec hviezd ako slnko

Niektoré hviezdy strácajú hmotnosť pre svojich spoločníkov, ako to robí táto. To urýchľuje proces umierania hviezdy. NASA/JPL-Caltech

Keď hviezdy s nízkou hmotnosťou ako naše Slnko dosiahnu koniec svojho života, vstúpia do fázy červeného obra. Toto je trochu nestabilná fáza. Je to preto, že veľkú časť svojho života hviezda zažíva rovnováhu medzi svojou gravitáciou, ktorá chce všetko nasať, a teplom a tlakom z jej jadra, ktoré chce všetko vytlačiť. Keď sú tieto dve veci v rovnováhe, hviezda je v takzvanej 'hydrostatickej rovnováhe'.

V starnúcej hviezde je boj tvrdší. Vonkajšie žiarenia tlak z jeho jadra nakoniec prekoná gravitačný tlak materiálu, ktorý chce spadnúť dovnútra. To umožňuje hviezde expandovať ďalej a ďalej do vesmíru.

Nakoniec, po všetkej expanzii a rozptýlení vonkajšej atmosféry hviezdy, ostane len zvyšok jadra hviezdy. Je to tlejúca guľa uhlíka a iných rôznych prvkov, ktoré pri chladnutí svietia. Aj keď sa biely trpaslík často označuje ako hviezda, nie je technicky hviezdou, pretože nepodlieha jadrovej fúzie . Skôr je to hviezda pozostatok , Páči sa mi to čierna diera alebo neutrónová hviezda . Nakoniec je to tento typ objektu, ktorý bude o miliardy rokov jediným pozostatkom nášho Slnka.

04 z 05

Neutrónové hviezdy

NASA / Goddard Space Flight Center

Neutrónová hviezda, ako biely trpaslík alebo čierna diera v skutočnosti nie je hviezda, ale pozostatok hviezdy. Keď masívna hviezda dosiahne koniec svojho života, podstúpi výbuch supernovy. Keď k tomu dôjde, všetky vonkajšie vrstvy hviezdy spadnú do jadra a potom sa odrazia v procese nazývanom „odraz“. Materiál vyletí do vesmíru a zanechá za sebou neuveriteľne husté jadro.

Ak je materiál jadra dostatočne pevne zbalený, stane sa z neho masa neutrónov. Polievka plná materiálu neutrónovej hviezdy by mala približne rovnakú hmotnosť ako náš Mesiac. Jediné objekty, o ktorých je známe, že existujú vo vesmíre s väčšou hustotou ako neutrónové hviezdy, sú čierne diery.

05 z 05

Čierne diery

Táto čierna diera v strede galaxie M87 vyvrhuje zo seba prúd materiálu. Takéto supermasívne čierne diery majú mnohonásobok hmotnosti Slnka. Čierna diera s hviezdnou hmotnosťou by bola oveľa menšia ako táto a oveľa menej hmotná, pretože je vyrobená z hmotnosti iba jednej hviezdy. NASA

Čierne diery sú výsledkom veľmi masívnych hviezd, ktoré sa zrútili do seba kvôli obrovskej gravitácii, ktorú vytvárajú. Keď hviezda dosiahne koniec svojho životného cyklu hlavnej sekvencie, nasledujúca supernova vytlačí vonkajšiu časť hviezdy smerom von a zanechá za sebou iba jadro. Jadro bude také husté a preplnené, že je ešte hustejšie ako neutrónová hviezda. Výsledný objekt má takú silnú gravitačnú silu, že z jeho zovretia nemôže uniknúť ani svetlo.