Големи въпроси на Ванг

Те блестят благодарение на вътрешната енергия и когато тя се изтощи, настъпва тяхната смърт

Изображение, заснето от телескопа ALMA, показващо останките от скорошна свръхнова в присъствието на големи количества космически прах

бяла джудже звезда

Жорди Изерн, Институт за гражданство на Испания (CSIC-IEEC)

The звезди са огромни топчета с нажежаем газ, които светят благодарение на Енергия вътре. Това означава, че когато свърши, те ще умрат. The смърт Той може да бъде мек, изхвърляйки външните слоеве и оставяйки бяла джудже звезда, както ще се случи със Слънцето, или жесток, под формата на експлозия на супернова и оставяйки неутронна звезда.

Звездата е обект на две едновременни тенденции: да се свива поради действието на гравитацията и да се разширява поради термичното раздвижване на частиците. Обикновено двете тенденции се балансират: ако звездата се свие, тя се затопля, натискът се повишава и се разширява. Разширяването причинява охлаждане, спад на налягането и свиване, докато накрая се възстанови равновесието.

въпреки това, звездата губи енергия непрекъснато. Ако радиусът се поддържаше постоянен, той ще се охлади и ще загуби налягане. За да се избегне това, той се свива и се нуждае от по-висока температура. По този начин, колкото повече енергия губи, толкова повече се загрява.

Ако температурата е достатъчно висока, атомните ядра се сливат и осигуряват достатъчно енергия, за да компенсират повърхностните загуби, без да е необходимо свиване. Първият елемент, който се слива, е водородът, който дава хелий. Когато водородът се изчерпи, слоевете на сърцевината отново се свиват, докато температурата стане толкова висока, че хелийът се слива, за да даде смес от въглерод и кислород. Когато хелийът е изчерпан, звездното сърце се свива и слива въглерода и така докато достигне желязото.

Квантовата механика казва, че не може да има повече от два електрона в едно и също състояние на положение и движение. Когато звездата се свие, броят на възможните позиции се намалява, електроните трябва да увеличат скоростта си и налягането се увеличава много. При малки звезди като Слънцето това е достатъчно, за да се прекрати процесът на рециклиране на ядрената пепел, преди да може да се образува желязна сърцевина. В резултат на това звездата изхвърля най-външните слоеве и излага своя термоядрен реактор, който бавно се охлажда и се нарича бяла джудже звезда.

Останки от свръхнова

В случай на масивни звезди електроните не могат да отрежат последователността на ядрените реакции и желязото се натрупва в центъра. Електроните трябва да се движат все по-бързо и по-бързо, но когато масата на желязото достигне 1,4 пъти масата на Слънцето, скоростта на електроните трябва да бъде същата като тази на светлината. Тъй като това е невъзможно, железното сърце се срутва и се образува неутронна звезда с радиус 10 километра. Освободената енергия произвежда огромен взрив, известен като свръхнова.