Η ζωή ενός άστρου

purple-690724_1920

 

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πού βρίσκεται το κοντινότερο εν λειτουργία εργοστάσιο πυρηνικής σύντηξης; 

Πιθανώς όχι, αλλά εκπληκτικό γεγονός αποτελεί ότι αυτό είναι ο Ήλιος. Ο Ήλιος είναι μια τεράστια μπάλα καυτού αερίου. Στον πυρήνα του η πίεση είναι 340 εκατ. φορές μεγαλύτερη από την πίεση στην ατμόσφαιρα της Γης [1]. Υπό αυτές τις συνθήκες είναι δυνατή η διαδικασία που ονομάζεται πυρηνική σύντηξη και είναι η εξής: δύο μικροί πυρήνες ατόμων συγκρούονται με τεράστιες ταχύτητες και ενώνονται, για να δημιουργήσουν έναν μεγαλύτερο πυρήνα. Παράλληλα, ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή φωτονίων, των στοιχειωδών σωματιδίων του φωτός. Αυτά τα φωτόνια, μετά από ένα άτακτο ταξίδι από το κέντρο του άστρου στην επιφάνειά του, είναι που κάνουν τον Ήλιο, ή οποιοδήποτε άλλο άστρο, να φαίνεται τόσο λαμπερός.  

Ο Ήλιος όπως φαίνεται από το Ηλιακό παρατηρητήριο SDO της NASA.

Ο Ήλιος αυτή τη στιγμή, και για μερικά δισ. χρόνια ακόμα, καίει υδρογόνο. Με άλλα λόγια, με περίπλοκες αλυσιδωτές αντιδράσεις, το ηλιακό εργοστάσιο συντήκει πυρήνες Υδρογόνου, για να σχηματίσει πυρήνες Ηλίου. Τα περισσότερα αστέρια περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους κάνοντας ακριβώς αυτό. Τα αστέρια αυτά είναι γνωστά ως η Κύρια Ακολουθία.  

Πριν την Κύρια Ακολουθία έχουμε τη γέννηση του άστρου. Φανταστείτε ένα διαστημικό νέφος ύλης, κυρίως Υδρογόνου, να ταξιδεύει στο κενό. Αυτό το νέφος καταρρέει υπό την ίδια του την βαρύτητα. Το κάθε μέρος αυτού του νέφους έλκεται βαρυτικά από όλα τα υπόλοιπα μέρη και έτσι όλη η μάζα του νέφους συγκλίνει σε μία σφαίρα, γνωστή ως Πρωτοαστέρας. Όσο μικραίνει αυτή η σφαίρα, τόσο μεγαλώνουν η θερμοκρασία και η πίεση, ώσπου κάποια στιγμή αρχίζει η σύντηξη και το άστρο περνάει στην Κύρια Ακολουθία. 

Το τέλος της ζωής του άστρου εξαρτάται από τη μάζα του. Για μικρά άστρα, δηλαδή άστρα με μάζα παρόμοια με αυτή του Ήλιου, το τέλος της ζωής τους είναι πολύ βαρετό: το αστέρι μικραίνει και συνεχίζει να αργοπεθαίνει για δισ. χρόνια. Αυτό το αστρικό ερείπιο ονομάζεται Λευκός Νάνος.  

Για αστέρια μεγαλύτερα από περίπου 1,5 φορές τη μάζα του Ήλιου, τα πράγματα γίνονται πιο ενδιαφέροντα.

 Μετά από μια έκρηξη γνωστή ως Υπερκαινοφανής Αστέρας, το αστέρι διαλύεται εκτινάσσοντας το υλικό του στο διάστημα. Έπειτα, ό,τι έχει παραμείνει, σχηματίζει αυτό που ονομάζουμε Αστέρα Νετρονίων, ένα πάρα πολύ πυκνό αστέρι που περιστρέφεται με μεγάλες ταχύτητες γύρω από τον εαυτό του. Η πυκνότητα τους είναι τόσο μεγάλη που, για παράδειγμα, ένα κουτί σπίρτα γεμισμένο με υλικό από έναν αστέρα νετρονίων θα ζύγιζε πάνω από 1 δισ. τόνους [2].  

Καλλιτεχνική απεικόνιση μαύρης τρύπας.

 Τέλoς, για βαριά αστέρια με πάνω από 5 ηλιακές μάζες, μετά από μια παρόμοια έκρηξη, το απομεινάρι του άστρου ονομάζεται Μαύρη Τρύπα. Θέμα που τραβάει το ενδιαφέρον και εξάπτει τη φαντασία είναι πως οι Μαύρες Τρύπες αποτελούν άστρα ακόμη πιο πυκνά και από τους Αστέρες Νετρονίων. Όπως είναι προφανές και από το όνομα, λέγονται μαύρες, επειδή το βαρυτικό τους πεδίο είναι τόσο ισχυρό, ώστε ούτε το ίδιο το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από την επιφάνειά τους. 

Αυτή είναι η ζωή ενός αστεριού.

Πηγές:

  1.  de la Catardiere, Philippe (1986). Larousse Astronomy. New York, Larousse. 
  2.  Beiser, Arthur (1986). Physics (4th ed). USA, Addison-Wesley. 

 Φωτογραφικές πηγές : 

  1. http://sdo.gsfc.nasa.gov/assets/img/browse/2010/08/19/20100819_003221_4096_0304.jpg
  2. http://www.nasa.gov/mission_pages/nustar/multimedia/pia16695.html

 

 

Ακολουθείστε μας και χαρίστε μας ένα like:
Close Menu