อะไรคือความแตกต่างในชะตากรรมของดาวดวงเล็กและดาวมวลสูงมาก?

ตอบ:

ดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวแคระขาว

คำอธิบาย:

ลำดับหลักดาวคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเราจะเผาผลาญเชื้อเพลิงอย่างช้า ๆ ตลอดอายุการใช้งาน ปัจจุบันดวงอาทิตย์กำลังหลอมรวมไฮโดรเจนกับฮีเลียม มีการทำเช่นนี้มาประมาณ 4.5 พันล้านปีและจะเผาไฮโดรเจนต่อไปอีก 4.5 พันล้านปีถัดไปจนกว่าจะไม่สามารถเผาไหม้ไฮโดรเจนได้อีกและสิ่งที่เหลืออยู่ในแกนคือฮีเลียม เมื่อถึงจุดนี้ดวงอาทิตย์จะขยายชั้นนอกของมันให้กลายเป็นยักษ์แดง ในขั้นตอนนี้ดวงอาทิตย์จะเผาฮีเลียมเป็นคาร์บอนในอีก 100 ล้านปีข้างหน้าจนกว่าจะหมดฮีเลียม

ในขั้นตอนนี้ดวงอาทิตย์จะมีคาร์บอนอยู่ในแกนกลางเท่านั้นและจะไม่หนาแน่นเพียงพอที่จะเปลี่ยนเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่าอื่น ๆ ดวงอาทิตย์จะจัดเรียงตัวเองอีกครั้งและหลั่งชั้นนอกของมันลงในอวกาศเพื่อสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์ด้วยดาวแคระขาวที่อยู่ตรงกลางของมัน นี่คือชีวิตของดาวฤกษ์ปกติขนาดใหญ่มาก ประมาณว่าหลังจาก 100 พันล้านปีหลังจากการก่อตัวของดาวแคระขาวที่ดาวแคระขาวจะเย็นลงและกลายเป็นดาวแคระดำดาวฤกษ์ที่ไม่มีรังสี แต่นี่เป็นสมมุติฐานอย่างสมบูรณ์เนื่องจากเอกภพยังไม่แก่พอ

ดาวที่ใหญ่กว่าใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ซูเปอร์ไจแอนต์ไฮเปอร์ไจแอนต์ของเราจะเผาไหม้ไฮโดรเจนของพวกเขาเร็วกว่าดวงอาทิตย์ของเรามากเนื่องจากขนาดและช่วงอุณหภูมิที่สูงขึ้น การเผาไหม้ไฮโดรเจนไปยังฮีเลียมในอีกไม่กี่ถึง 100 ล้านปีจากนั้นก็เปลี่ยนเป็น ณ จุดนี้พวกเขาจะเผาฮีเลียมเป็นคาร์บอนและหลังจากนั้นคาร์บอนไปยังองค์ประกอบที่หนักกว่าอื่น ๆ เช่นเหล็กซิลิคอนและไนโตรเจนเป็นต้นเหล็กเป็นองค์ประกอบที่เสถียรที่สุดหลังจากดาวมวลสูงเหล่านี้มีเหล็กอยู่ในแกนกลางเท่านั้นปฏิกิริยาฟิวชั่นจะหยุดและ จะไม่มีแรงกดดันจากภายนอกเพื่อสร้างสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงที่กระทำภายในและดาวจะยุบตัวลงบนแกนกลางของมันทำให้เกิดระเบิดซูเปอร์โนวาอย่างรุนแรง

ด้วยขนาดของดาวหนึ่งดวงดาวที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 3 เท่าจะกลายเป็นดาวนิวตรอนในขณะที่ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่านั้นจะกลายเป็นหลุมดำ บริเวณที่หนาแน่นซึ่งแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้