Jakie są etapy śmierci gwiazdy? Czy są różne dla różnych rodzajów gwiazd?

Odpowiedź:

Wszystkie gwiazdy giną w wyniku grawitacji. Proces różni się w zależności od wielkości gwiazdy.

Wyjaśnienie:

Wszystkie główne gwiazdy sekwencji przechodzą reakcje fuzji w swoim rdzeniu. Reakcja fuzji wytwarza ciśnienie, które przeciwdziała grawitacji, która próbuje zapaść gwiazdę. Gdy siły są w równowadze, gwiazda jest pomocą w równowadze hydrostatycznej.

Mniejsze gwiazdy o masie poniżej 8 razy większej niż Słońce łączą wodór w hel podczas sekwencji głównej. Gdy paliwo wodorowe się skończy, gwiazda zapada się pod wpływem grawitacji.

Gdy rdzeń zapada się, ogrzewa się do momentu, w którym hel może zacząć się łączyć w węgiel i tlen. Zewnętrzne warstwy gwiazdy rozszerzają się, by stać się czerwonym olbrzymem.

Gdy paliwo helowe kończy się, a rdzeń jest głównie węglem i tlenem, procesy syntezy jądrowej zatrzymują się, ponieważ rdzeń nie jest wystarczająco gorący, aby rozpocząć syntezę węgla. Następnie gwiazda zapada się w białego karła.

Teoretycznie, jeśli wszechświat trwa wystarczająco długo, białe karły ostygną przez miliardy lat, by stać się czarnymi karłami.

Większe gwiazdy ponad 8 mas Słońca zaczynają od stopienia wodoru w hel. Fuzja przetwarza fuzję helu w węgiel, a następnie łączenie cięższych pierwiastków postępuje niemal bezproblemowo.

Gdy procesy fuzji wytwarzają elementy lżejsze niż energia żelaza, uwalniana jest w reakcji fuzji. Łączenie reakcji wytwarzających pierwiastki cięższe od żelaza wymaga dodatkowej energii.

Gdy rdzeniem jest głównie żelazo, nie mogą wystąpić dalsze reakcje fuzji. Rdzeń zaczyna zapadać się pod wpływem grawitacji. Ciśnienie w rdzeniu osiąga punkt, w którym atomy nie mogą już istnieć, a protony przekształcają się w neutrony. Uwalnia to ogromną liczbę neutrin, które powodują eksplozję zewnętrznych warstw gwiazdy jako supernowej.

Rdzeń gwiazdy jest wtedy gwiazdą neutronową. Jeśli masa rdzenia jest wystarczająco duża, gwiazda neutronowa dalej zapada się w czarną dziurę.