Kematian Bintang Besar

• Mungkin 3, 2024

Bintang besar dilahirkan dengan cara yang sama seperti bintang yang lebih kecil seperti Matahari. Graviti membuat awan gas runtuh sehingga ia cukup padat dan cukup panas untuk bermula pembakaran hidrogen. Ini adalah perpaduan nuklear atom hidrogen untuk membuat atom helium. Daya luar tenaga dari reaksi nuklear mengimbangi tarikan graviti. Bintang seperti Sun tidak akan kehabisan bahan bakar selama berbilion tahun, tetapi bintang besar terbakar dengan terang dan mendapat bahan bakarnya di sebahagian kecil masa.

Nukleosintesis cemerlang
Apabila bintang kehabisan minyak hidrogen, kontrak teras. Itu menghasilkan haba, mungkin cukup untuk memulakan pembakaran helium. Ini berlaku di bintang-bintang seperti matahari, dan juga bintang yang lebih besar daripada matahari. Walaupun kontrak teras, lapisan luar berkembang. Bintang-bintang seperti matahari membengkak gergasi merah dan bintang besar ke dalam supergiants merah.

Tetapi apabila helium digunakan, gabungan akan berakhir untuk bintang-bintang yang jisim adalah 0.5 hingga 8 kali jisim Matahari. Oleh kerana tanpa gabungan tiada daya luar untuk menahan graviti, bintang itu runtuh menjadi a kerdil putih.

Dan bintang jisim yang tinggi - apa yang berlaku kepada mereka? Oleh kerana mereka lebih besar, mereka membakar lebih panas. Gabungan helium menghasilkan karbon dan oksigen, dan bintang yang besar kemudian dapat memusingkan atom-atom yang lebih berat itu untuk menghasilkan yang lebih berat. Mereka boleh melalui beberapa siklus sedemikian sehingga bintang menggabungkan silikon menjadi besi dan berakhir dengan teras besi. Proses menggabungkan unsur-unsur ringan ke yang lebih berat dikenali sebagai nukleosintesis cemerlang.

Apabila bintang mempunyai teras besi, itulah akhir. Anda tidak boleh menggabungkan besi untuk melepaskan tenaga. Graviti akhirnya menang. Dengan tiada apa-apa untuk menghentikannya, bintang itu runtuh dengan cara yang paling hebat.

Sedikit tentang atom
Sebelum meneruskan cerita, kita perlu perhatikan beberapa fakta mengenai atom.

• Atom mempunyai a nukleus dibuat dari proton (dengan caj positif) dan neutron (yang neutral).


• Sekitar nukleus adalah awan mengorbit elektron dengan caj negatif.


• Nukleus beribu-ribu kali lebih kecil daripada seluruh atom.


• Walaupun elektron adalah remaja berbanding dengan proton dan neutron, orbitnya besar.


• Bahan biasa diperbuat daripada atom yang kebanyakannya ruang kosong - nampaknya pepejal kerana elektron bergerak begitu pantas.

Tetapi bagaimana jika kita boleh membalingkan elektron ke dalam nukleus dan menghilangkan semua ruang itu?

Bintang itu runtuh
Terdapat banyak perkara dalam bintang runtuh yang terasnya tidak berakhir sebagai kerdil putih. Ia runtuh dengan begitu keras sehingga elektron-atomnya ditolak ke dalam nukleus. Di sana mereka bertindak balas dengan proton untuk menghasilkan neutron dan neutrinos. (Neutrinos adalah zarah subatomik yang sangat kecil tanpa caj elektrik dan hampir tiada jisim.) Inti kini diperbuat daripada neutron dan sangat padat. Ini semua berlaku dalam pecahan kedua - lebih kurang masa daripada diambil untuk membaca ayat ini.

Inti menjadi begitu padat sehingga ia menentang keruntuhan lanjut, dan perkara yang jatuh pada kelajuan tinggi mencecah dan memantul. Perlanggaran melepaskan semua neutrino. Mereka menjauhkan tenaga dari keruntuhan teras, dan memanaskan semua bahan inflamasi kepada berbilion-derajat darjah. Segala-galanya kecuali inti neutron dicampakkan pada kelajuan berjuta-juta kilometer sejam. Gelombang kejutan menolak melalui serpihan yang semakin besar, dan unsur-unsur yang lebih ringan disatu menjadi lebih berat, termasuk yang sangat berat seperti emas dan uranium. Ini berlaku dalam masa lima belas minit pertama.

Kami panggil letupan a supernova, dan ia sangat berkuasa yang buat seketika galaksi keseluruhannya.

Bintang neutron
Jika teras bintang runtuh adalah antara 1.5 dan 3 kali jisim Matahari, ia menjadi bintang neutron. Walaupun ia mempunyai banyak jisim, ingat bahawa atom-atomnya telah runtuh, sehingga radiusnya hanya sekitar 10 km (6 mi). Namun satu sendok teh dari bahannya akan berbilion-bilion tan. Bintang ini tidak dapat runtuh lagi kerana neutron yang dikemas dengan ketat memaksa gaya luar dipanggil tekanan degenerasi neutron.

Bintang neutron yang berputar dengan cepat adalah a pulsar. Memandangkan ia berputar, ia mengeluarkan denyutan radiasi elektromagnet. Setiap kali ia bertukar arah kami, nadi pelepasan radio dapat dikesan. Pulsar milisekon berputar begitu pantas sehingga hanya ada satu milisaat antara denyutan. Pulsar dalam imej kepala adalah pulsar milisekon, tetapi secara unik ia mengeluarkan sinaran gamma.

Lubang hitam
Sekiranya inti lebih besar daripada kira-kira tiga kali jisim Matahari, tekanan degenerasi juga tidak dapat menghentikan keruntuhan. Hasilnya adalah a lubang hitam. Ia sebenarnya bukan lubang di ruang, tetapi graviti ruang pusingan jisim yang sangat pekat. Gravitinya begitu kuat sehingga kecepatan yang diperlukan untuk melepaskan diri dari itu lebih besar dari kecepatan cahaya, sehingga cahaya tidak dapat melepaskan diri.Walaupun kita tidak dapat melihat lubang hitam, kadang-kadang kita dapat mengesan kesan graviti mereka terhadap objek lain.

Sisa supernova
Inti bintang besar berakhir sebagai bintang neutron atau lubang hitam, tetapi ada juga bahan lain, bahan yang dikeluarkan dari bintang dalam letupan itu. Perkembangan gas dan habuk yang digerakkan oleh gelombang kejutan dipanggil a sisa supernova. Di sinilah nukleosintesis unsur-unsur berat terjadi, dan ketika ia bergerak, ia memperkaya ruang antara bintang-bintang dengan unsur berat ini. Di samping itu, gelombang kejutan boleh mencetuskan pembentukan bintang baru, dan bintang-bintang baru akan mendapat manfaat daripada elemen berat yang tertinggal.

Arahan Video: Apa Yang Terjadi Jika Bintang Terbesar di Alam Semesta Meledak (Mungkin 2024).