Starbirth

• Saattaa 19, 2024

Ihmiset luulivat kerran, että tähdet olivat ikuisia. Mutta me nyt tiedämme, että heillä on syntymän ja kuoleman elinkaaret. Tässä on tarina kuinka aurinkoinen tähti syntyy.

Aloita jättiläisestä molekyylipilvestä
Vaikka voimme ajatella aurinkoa palavan kaasun jättiläispallona, ​​sen keskipiste on paljon tiheämpi kuin teräs. Silti tähdet tehdään sumuja niin harvinaista, että keskimäärin vain 100 hiukkasta on kuutiometriä kohti - hengittämämme ilman kuutiosenttimetrillä on noin 100 nelinkertaista kertaa niin monta.

Vaikuttaa uskomattomalta, että jotain niin merkittävää kuin tähti on valmistettu jostakin niin epäilyttävästä kuin sumu. Jättiläiset pilvet kuitenkin jakautuvat kymmenien valovuosien etäisyyksille. Joten vaikka ne ovat ohuita, niiden kokonaismassa voi olla jopa miljoona kertaa aurinkokunnan massa. Materiaalia on runsaasti, mutta mikä sen muotoilee?

Painovoima, kuvanveistäjä
Painovoima on voima, joka tiivistää sumun jotain riittävän tiheää tähtiä varten. Jättimäinen molekyylipilvi on hyvä paikka tähdet muodostua. Sen lisäksi, että siinä on runsaasti materiaalia, se on myös tarpeeksi kylmä, että atomit ovat kokoontuneet yhteen muodostamaan molekyylejä, ja joissain paikoissa aine on alkanut kasaantua yhteen.

Painovoiman lujuus riippuu massasta, joten tiheämmällä alueella voi vetää siihen enemmän ainetta, mikä lisää sen massaa ja siten sen painovoimaa. Muutaman miljoonan vuoden aikana sumu voi romahtaa. Mutta on todennäköistä, että romahduksesta on apua. Tähtien muodostumiselle on olemassa useita mahdollisia liipaisimia, esimerkiksi supernoovaiskun aallot, jotka työntävät ainetta yhteen tiheämpien alueiden muodostamiseksi.

Neula ei romahta yhdellä kertaa. Tiheämmät alueet kasvavat ja pilvi hajoaa. Tästä syystä tähdet muodostuvat ryhmiin. Jokainen fragmentti romahtaa erikseen ja on potentiaalinen tähti, jonka massa tuo esiin sen elämäntarinan. Otsikkokuvassa esitetty Pleiades-tähtiklusteri on esimerkki tähtiryhmästä, joka muodostui samasta jättiläispilvestä. Kunkin yksittäisen tähden massa määrittelee kuinka valoisa se tulee olemaan, kuinka kauan se elää ja kuinka se kuolee. Joillakin palasilla ei ole tarpeeksi massaa tähteiden muodostamiseksi, mutta niistä voi tulla ruskeat kääpiöt, epäonnistuneet tähdet. [Kuva: Greg Hogan, EarthSky]

Fragmentit
Fragmentit kuumenevat, pyörivät ja romahtavat edelleen.

Keskialueen ulkopuolella on gravitaatiopotentiaalienergia, kuten padon pidättämä vesi. Kun se putoaa keskukseen, potentiaalisesta energiasta tulee kineettinen (liike) energiaa ja lämpö vapautuu.

Kulmainen vauhti on esineen pyörimisen mitta, ottaen huomioon sen säde ja nopeus. Jättiläinen sumu pyörii hyvin hitaasti. Mutta kulmaliike on konservoitunut - se tarkoittaa, että pilven fragmentti, jolla on pienempi säde, pyörii nopeammin. Suosikki maallinen esimerkki on pyöräilyä tekevä luistelija. Hän alkaa kädet ojennettuna. Jos hän vetää käsivartensa vartaloonsa, kehruun säde on vähemmän, joten hän pyörii nopeammin ilman ylimääräistä vaivaa.

Siksi fragmentin romahtaessa sen pyöriminen nopeutuu. Ja alkuperäisen fragmentin epäsäännöllisen muodon sijasta kehruu tekee siitä globaalin muodon.

Protostar
Fragmentti sisältää tiheän keskialueen, josta tulee prototähtivaihetta ja sitten tähti. Jäljelle jää pöly ja kaasu. Kun pyörii, löysä pöly ja kaasu työnnetään kiekkoon protostarin päiväntasaajan ympärillä. Tähti ei vain voi muodostaa yhden päivän protostarista, vaan siitä voi muodostua myös planeettajärjestelmä protoplanetaarinen levy.

Protostar kasvaa houkuttelemalla levymateriaalia. Sen massan kasvaessa se jatkaa supistumistaan. Painovoimainen supistuminen vapauttaa paljon lämpöä. Ytimessä oleva kuuma kaasu työntyy ulospäin vaikuttaen painovoimaa vastaan. Siksi, vaikka alkuperäinen romahdus tapahtui suhteellisen nopeasti, se hidastuu, kun protostar kuumenee. Lämpötilan saaminen jopa miljoonaan celsiusasteeseen vie noin miljoona vuotta, ja se ei ole läheskään tarpeeksi kuuma, jotta siitä tulisi tähti.

Suurin osa tähdistämme tähtiä pääsekvenssi tähteä. Heidän lämpö ja valo tulee vedyn ydinfuusiosta sydämessään. Ydinfuusion alkamiseksi ytimen lämpötilan on oltava vähintään 10 miljoonaa ° C (18 miljoonaa ° F).

Tähti on syntynyt
Kun vetyfuusio alkaa, protostari on oikea vauva tähti. Mutta sillä on jonkin verran kasvua ennen kuin se liittyy pääjärjestykseen.

Pääsekvenssitähdessä on tasapaino ytimessä tapahtuvan fuusion aiheuttaman lämmön ulkoisen paineen ja painovoiman sisäisen voiman välillä. Tätä kutsutaan hydrostaattinen tasapaino. Kestää hetken, ennen kuin tähti loppuu ja tämän tasapainon tapahtuu.

Tähden massa ei kasva, kun ydinfuusio jatkuu, koska voimakas tähtituuli puhaltaa levymateriaalin pois. Itse asiassa se puhdistaa pölyisen levyn muutaman miljoonan vuoden sisällä.

Tähden pääsekvenssin pituus riippuu sen massasta. Auringon kaltaiset tähdet elävät noin 10 miljardia vuotta, joten aurinko on puolivälissä elämästään.Punainen kääpiö, jolla on puolet Auringon massasta, voi elää vähintään 80 miljardia vuotta, mikä on paljon pidempi kuin maailmankaikkeuden nykyinen ikä. Mutta massiivisilla tähdellä on lyhyt käyttöikä. Kymmenenkertainen aurinkopainoinen tähti kestää vain 20 miljoonaa vuotta. Tähdet pysyvät pääjärjestyksessä, kunnes niiden vetypolttoaine on käytetty loppuun.

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