Вселенная составлен из много разных типов звезд. Они могут не отличаться друг от друга, когда мы смотрим в небеса и просто видим точки света. Однако, по сути, каждая звезда немного отличается от следующей, и каждая звезда в галактике проходит через жизненный цикл, который сравнивает жизнь человека как вспышку в темноте. У каждого есть определенный возраст, эволюционный путь, который отличается в зависимости от его массы и других факторов. Одной из областей изучения астрономии является поиск понимания того, как умирают звезды. Это потому, что смерть звезды играет роль в обогащении галактики после ее исчезновения.
Астрономы считают, что звезда начинает свою жизнь как звезда, когда в ее ядре начинается ядерный синтез. На данный момент он, независимо от массы, считается основная последовательность звезда. Это «жизненный путь», где проживает большая часть жизни звезды. Наше Солнце находится на главной последовательности около 5 миллиардов лет и будет существовать еще около 5 миллиардов лет, прежде чем оно превратится в звезду красного гиганта.
Главная последовательность не охватывает всю жизнь звезды. Это всего лишь один сегмент звездного существования, а в некоторых случаях это сравнительно короткая часть жизни.
Как только звезда израсходует все свое водородное топливо в ядре, она покидает главную последовательность и становится красным гигантом. В зависимости от массы звезды, она может колебаться между различными состояниями, прежде чем в конечном итоге стать либо белым карликом, нейтронной звездой, либо разрушиться сама по себе, чтобы стать черной дырой. Один из наших ближайших соседей (галактически говоря), Бетельгейзе в настоящее время находится в фазе красного гиганта и, как ожидается, пойдет сверхновая звезда в любое время между настоящим и следующим миллионом лет. В космическом времени это практически «завтра».
Когда звезды с низкой массой, такие как наше Солнце, достигают конца своей жизни, они входят в фазу красного гиганта. Это немного нестабильная фаза. Это связано с тем, что большую часть своей жизни звезда испытывает баланс между гравитацией, желающей втянуть все в себя, и теплом и давлением ее ядра, стремящимся вытолкнуть все наружу. Когда они сбалансированы, звезда находится в так называемом «гидростатическом равновесии».
У стареющей звезды битва становится жестче. Внешнийизлучение давление со стороны его ядра в конечном итоге подавляет гравитационное давление материала, желающего упасть внутрь. Это позволяет звезде расширяться все дальше и дальше в космос.
В конце концов, после всего расширения и рассеивания внешней атмосферы звезды, все, что осталось, - это остаток ядра звезды. Это тлеющий шар из углерода и других различных элементов, который светится при охлаждении. Хотя его часто называют звездой, технический карлик не является звездой, поскольку он не подвергается термоядерная реакция. Скорее это звездный остаток, нравиться черный отверстие или нейтронная звезда. В конце концов, именно этот тип объекта будет единственным остатком нашего Солнца через миллиарды лет.
Нейтронная звезда, как белый карлик или черная дыра, на самом деле не звезда, а звездный остаток. Когда массивная звезда достигает конца своей жизни, она подвергается взрыву сверхновой. Когда это происходит, все внешние слои звезды падают на ядро, а затем отскакивают в процессе, называемом «отскок». Материал вылетает в космос, оставляя после себя невероятно плотное ядро.
Если материал ядра упакован достаточно плотно, он превращается в массу нейтронов. Суповая банка, наполненная материалом нейтронной звезды, будет иметь массу примерно такую же, как наша Луна. Единственные известные объекты, которые существуют во вселенной с большей плотностью, чем нейтронные звезды, - это черные дыры.
Черные дыры - результат очень массивных звезд, коллапсирующих на себе из-за огромной гравитации, которую они создают. Когда звезда достигает конца своего жизненного цикла главной последовательности, последующая сверхновая звезда уносит наружную часть звезды наружу, оставляя позади только ядро. Ядро станет настолько плотным и забитым, что станет еще более плотным, чем нейтронная звезда. Получающийся объект имеет гравитационное притяжение, настолько сильное, что даже свет не может вырваться из его хватки.