他の生物と同じように、星は自然の循環を経ます。これは誕生から始まり、変化と成長を特徴とする寿命まで続き、そして死に終わります。もちろん、ここでは星について話しています。星が生まれ、生き、死ぬ方法は、私たちが慣れ親しんでいるどの生命体ともまったく異なります。
一つには、タイムスケールは完全に異なり、数十億年のオーダーが続きます。また、彼らが彼らの寿命の間に経験する変化も完全に異なります。そして、彼らが死ぬと、その結果はもっと目に見えるようになりますか?星のライフサイクルを見てみましょう。
分子雲:
星は冷たい分子ガスの巨大な雲として始まります。ガス雲は何百万年もの間銀河に浮かんでいる可能性がありますが、その後、何らかのイベントによって、ガス雲が自重で崩壊し始めます。たとえば、銀河が衝突すると、冷たいガスの領域に、崩壊を開始するために必要なキックが与えられます。また、近くの超新星の衝撃波が地域を通過するときにも発生する可能性があります。
それが崩壊するにつれて、星間雲はますます小さな断片に分裂し、これらのそれぞれはそれ自体で内側に崩壊します。これらの各ピースはスターになります。雲が崩壊すると、重力エネルギーによって雲が熱くなり、個々の粒子すべてからの運動量が保存されて、雲が回転します。
原始星:
恒星の物質がどんどん引き締まるにつれて、それはさらに重力崩壊を押して熱くなります。この時点で、オブジェクトは原始星として知られています。原始星の周りには、追加の物質の星周円盤があります。これのいくつかは、星の上に追加の質量を重ねて、内側にらせん状に進み続けます。残りはその場に残り、最終的には惑星系を形成します。
星の質量にもよりますが、恒星進化の原始星段階は、その全体的な寿命に比べて短くなります。太陽質量が1つ(つまり、太陽と同じ質量)の場合、約10万年続きます。
Tタウリスター:
おうし座T星は、物質が原始星に落下しなくなったときに始まり、途方もない量のエネルギーを放出します。これらは、太陽の進化のこの段階を研究するために使用されたプロトタイプの星、つまり地球から約600光年離れたヒアデス星団の方向に位置する変光星であるTTauriにちなんで名付けられました。
おうし座T型星は明るいかもしれませんが、これはすべて崩壊する物質からの重力エネルギーによるものです。おうし座T星の中心温度は、核融合をサポートするのに十分ではありません。それでも、おうし座T星は主系列星と同じくらい明るく見えることがあります。おうし座T星の段階は約1億年続き、その後、星はその発達の最も長い段階である主系列星の段階に入ります。
メインシーケンス:
最終的に、星のコア温度は、そのコアが核融合を開始できるポイントに到達します。これは、すべての星が水素の陽子をいくつかの段階を経てヘリウムの原子に変換するときに通過するプロセスです。この反応は発熱反応です。それは必要以上の熱を放出するので、主系列星のコアは途方もない量のエネルギーを放出します。
このエネルギーは、星の中心にあるガンマ線として始まりますが、星から出るのに長い時間がかかるため、波長が低下します。この光はすべて星を外側に押し出し、星を内側に引っ張る重力に対抗します。生命のこの段階にある星は、水素燃料の供給が続く限り、バランスが保たれています。
フレームの左側での誕生から、数十億年後の右側での赤色巨星への進化までの、太陽のような星のライフサイクル。クレジット:ESO / M。コーンメッサー
そして、それはどのくらい続きますか?それは星の質量に依存します。太陽の半分の質量を持つ赤色矮星のような最も質量の小さい星は、数千億年、さらには数兆年の間、燃料をすすり取ることができます。私たちの太陽のような大きな星は、通常、100〜150億年の間主系列星の段階にあります。最大の星は寿命が最も短く、数十億年、さらには数百万年も続く可能性があります。
レッドジャイアント:
その生涯を通じて、星はその核心で水素をヘリウムに変換しています。このヘリウムが蓄積し、水素燃料がなくなります。星がその核で水素の燃料を使い果たすとき、その内部の核反応は止まります。この軽い圧力がなければ、星は重力によって内側に収縮し始めます。
このプロセスは、核の周りの水素の殻を加熱し、それが核融合で発火し、星を再び明るくします(1,000〜10,000倍)。これにより、星の外層が外側に広がり、星のサイズが何度も大きくなります。私たち自身の太陽は、地球の軌道にまで達する球体に膨れ上がることが期待されています。
星の中心部の温度と圧力は、最終的にヘリウムが炭素に融合できる点に到達します。星がこの点に達すると、それは収縮し、赤色巨星ではなくなります。私たちの太陽よりもはるかに重い星は、このプロセスを続けることができ、元素のテーブルを上に移動して、ますます重い原子を作成します。
白色矮星:
太陽の質量を持つ星には、炭素を融合させる重力がないため、中心にあるヘリウムがなくなると、事実上死んでしまいます。星はその外層を宇宙に放出し、次に収縮して、最終的に白色矮星になります。この恒星の残骸は最初は熱くなりますが、核融合反応はもう起こりません。それは数千億年にわたって冷え、最終的には宇宙の背景温度になります。
今日の宇宙での星のライブサイクルについて多くの記事を書いています。これが 太陽のライフサイクルとは何ですか? 、 赤色巨星とは何ですか? 、 太陽が赤色巨星になったとき、地球は生き残るのだろうか? 、 私たちの太陽の未来は何ですか?
星についてもっと知りたいですか?これが 星に関するハッブルサイトのニュースリリース 、およびからの詳細情報 NASAは宇宙を想像します 。
星についての天文学キャストのいくつかのエピソードを記録しました。役立つと思われる2つを次に示します。 エピソード12:赤ちゃんの星はどこから来るのですか? 、 エピソード13:星は死んだときにどこへ行くのか? 、 と 108話「太陽の命」 。
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