Пятнадцать минут на то, чтобы изменить звезду! Что случится, если в звездном ядре закончится водород? Видео

Ask a Spaceman: всего пятнадцать минут, чтобы звезда изменилась навсегда

Что может сделать человек существенного за пятнадцать минут? Толком ничего. А вот звезде больше и не надо, чтобы из обычного светила превратиться в ультраплотную нейтронную звезду. Но как это работает?

Ответ есть у Пола Саттера — астрофизика и обозревателя Space.com. В своем видеоматериале он рассказал, как все работает и идет весь процесс. И первым делом Пол с сожалением предупредил, что конец — это то естественное завершение цикла, которое ждет все звезды без исключения. В том числе и наше родное Солнце.

Мы же знаем, что в ядре нашего Солнца присутствует гелий и водород. А если точней, то водород как бы сплавляется в гелий в звездном сердце. В результате реакции генерируется тепло с энергией, которые отправляются к ближайшим космическим объектам, к примеру, к Земле. И этот же процесс не дает Солнцу саморазрушиться. Причем так ведет себя преимущественное количество звезд. Но когда внутри ядер заканчивается водород, начинают происходить крайне интересные вещи.

Why Do Some Stars Blow Up?

It's not just the most massive stars in the universe that die — it's all stars. All stars exhaust their fuel, and then what happens? We find out in this episode of Space.com's Ask a Spaceman with Astorphysicist Paul M. Sutter.

Опубликовано Space.com's Ask a Spaceman Cреда, 10 октября 2018 г.

Саттер решил взять в пример звезду, которая в двадцать или в двадцать пять раз массивней Солнца. У такой звезды уходит более десяти миллионов лет на то, чтобы переплавить водород в гелий. Кажется, что это слишком долго? На самом деле — это как один миг. Ведь нашему Солнцу четыре с половиной миллиарда лет, а жить оно будет в обычном режиме еще по крайней мере два с половиной миллиарда. Пол этим хотел сказать, что, чем массивней звезда, тем быстрей она мчится к собственной смерти.

Так вот, после того как в ядре звезды заканчивается водород, создается ядро из одного гелия. Из-за происходящих атомных процессов ядро вновь начинает переплавляться. Однако реакция с одним только гелием происходит при гораздо более высоких температурах. В итоге газ должен гореть в более быстром режиме, чтобы звезда не сожрала саму себя. То есть из-за всего происходящего вырабатывается гораздо меньше энергии, чтобы противостоять гравитации.

Соответственно, гелию нужен всего миллион лет, чтобы иссякнуть в ядре. В итоге остаются реакции сплавления кислорода с углеродом. Этим товарищам, чтобы сгореть, нужно вообще не более шести сотен лет. И так для каждого последующего элемента в составе звезды. Время на истощение запасов требуется все меньше и меньше. К примеру, неон пропадет через год, кислород — месяцев через шесть, а кремний — через день.

Откуда же взялись тогда эти пятнадцать минут?

Это время относится к последней реакции, которую будет пытаться произвести звезда. И это касается сплавления железа. Но так называемый «слив» железа произвести невозможно. То есть происходит какая-то странная физика. Более мелкие частицы вещества — электроны в результате попытки сплавить железо начинают врезаться в более крупные составляющие атома — протоны. Эти частицы разнозарядные: плюс/минус. Из-за этих столкновений начинают формироваться нейтрально заряженные частицы нейтроны.

Как раз на эту реакцию уходит не более пятнадцати минут. Именно за эти минуты обычная звезда превращается в огромный шар из плотных нейтронов, которые не дают звезде окончательно разрушиться.

Однако это судьба только определенного типа звезд. Другие, в конце концов, просто взорвутся, превратившись в суперновую, разбрасывая газ по всем космическим окрестностям.

Солнцу не грозит ни то, ни другое. Оно исчезнет, перестанет существовать в том виде, в каком мы его знаем, и превратится в белого карлика.

Популярные материалы