Маркус Чаун - Твиты о вселенной

В конце концов, сила тяжести сожмет ядро в черную дыру или в шар нейтронов. Это приведет к катастрофическому взрыву — появлению «сверхновой звезды».

Кажется, что Вселенная, с ее черными дырами, туманностями и взрывающимися звездами, не связана с нашей жизнью. Ничто не может быть дальше от истины.

Железо в вашей крови, кальций в ваших костях, кислород, заполняющий ваши легкие…. все создано внутри звезд, которые умерли еще до того, как Земля родилась.

Звезды-печи, в которых тяжелые элементы, такие как медь, постепенно собираются из простых природных строительных блоков. Лего из водорода.

Поскольку звезды превращают один элемент в другой, это изменяет их химическую и общую структуру. Их интерьеры изменяются, и они «эволюционируют».

Так, элементы содержат ключ к разгадке тайны звезд, а звезды содержат ключ к разгадке тайны элементов.

Строительство элементов продолжается дальше: в большинстве массивных звезд построение заканчивается железом. Нестабильность заставляет их затем взрываться как сверхновые.

Еще более тяжелые элементы, чем железо, — такие как уран — создаются в ядерных реакциях при адском взрыве самой сверхновой звезды.

При катастрофическом мощнейшем взрыве сверхновой продукты звездной печи уносятся ветром в космос.

Обломки сверхновой звезды смешиваются с газом в межзвездных облаках. Когда звезды застывают из облаков, они оказываются обогащенными более тяжелыми элементами.

У каждого следующего поколения звезд есть более тяжелые элементы. Солнце, как считают, является звездой 3-го поколения — 2-е поколение исчезло до его рождения.

Но в то время как тяжелые элементы строятся внутри звезд легкие элементы, подобные гелию, были произведены в огненном шаре Большого взрыва (в первые 10 минут).

Фактически изобилие гелия во Вселенной — 10 % всех атомов — это то, что предсказывала теория. Поэтому это убедительное свидетельство того, что Вселенная началось именно с него.

Астрологи виноваты не в том, что они сумасшедшие, а в том, что они недостаточно безумные. Мы гораздо сильнее связаны со звездами, чем они когда-либо воображали.

Хотите увидеть небольшую часть звезды? Поднимите свою руку. Вы — звездная пыль, ставшая плотью. Вы буквально были сделаны на небесах.

Учитывая, что рецепт звезды так прост — это газовый шар, удерживаемый собственной гравитацией, — удивительно, что звезды так разнообразны.

Некоторые звезды могут жить 10 трлн лет — это в 1000 раз больше, чем текущий возраст Вселенной. Другие звезды взрываются через несколько млн лет.

Масса звезды определяет продолжительность ее жизни. Массивные звезды горячие, поэтому они сжигают свое топливо с головокружительной скоростью. Звезды малой массы едва тлеют.

Некоторые звезды не больше, чем гора Эверест (пульсар Краб). Другие настолько велики, что могут поглотить 10 млрд Солнц (VY Большого Пса).

Если VY Большого Пса поместить вместо Солнца, то оно поглотит все планеты вплоть до орбиты Сатурна, 6-й наиболее удаленной планеты от Солнца.

Некоторые звезды ужасного бело-голубого цвета, другие — желто-белые (как Солнце), а третьи — унылого вишнево-красного цвета, переходящего в черный.

Температура звезды определяет ее цвет. Бело-голубые звезды — супергорячие (некоторые более 100 000 °C); красные звезды — холодные (несколько 1000 °C).

Некоторые звезды имеют постоянную яркость, в то время как яркость других пульсирует, как при взрыве. Нестабильность массивных звезд обусловлена непредсказуемостью ядерных реакций.

Некоторые звезды богаты тяжелыми элементами, подобными железу, в то время как на других их нет. Это может повлиять на структуру/внешний вид, запирая тепло внутри.

Возраст звезды определяет ее структуру. Старейшие звезды сформировались прежде, чем сверхновые обогатили галактики продуктами ядерного синтеза.

У некоторых звезд есть планеты, тогда как другие их не имеют. (Так как по крайней мере 10 % звезд имеют планеты и у каждой их несколько, число планет и звезд может быть одинаковым.)

Чем определяется наличие планет у звезд, пока неясно. Однако похоже, что тяжелые элементы могут быть необходимы для формирования твердых планет.

Учитывая, что существует около 10 000 000 000 000 000 000 звезд во Вселенной, какие другие странности существуют в звездном зоопарке?

Большинство звезд, подобных Солнцу, сжигают водород в гелий. Но они никогда не станут достаточно плотными/горячими, чтобы перейти к следующему шагу — сжиганию гелия в углерод.

Таким образом, у большинства звезд, растративших Н-топливо, остается последний тяжелый вздох раздувшегося расточительного красного гиганта, а затем они медленно исчезают, как белые карлики.

У массивных звезд происходит по-другому. После превращения какого-то элемента в более тяжелый они всегда оказываются достаточно плотными/горячими, чтобы перейти к следующему шагу.

Большинство массивных звезд заканчивают свою жизнь «кремниевым горением» — супербыстрым ядерным строительством элементов, что, в конечном счете, преобразует ядро в железное/никелевое.

Ядро из железа/никеля влечет за собой катастрофу. Дальнейшее строительство элементов требует энергии. Оно высасывает, подобно вампиру, тепло из звезды, а не создает энергию.

Неспособность генерировать тепло для противостояния своего газа подавляюще мощной гравитации, пытающейся раздавить его, приводит к тому, что ядро «коллапсирует».

Коллапс останавливается только с формированием «нейтронного ядра» — суперплотного шара нейтронов. Он такой твердый, что сжимающиеся слои звезды буквально отскакивают от него.

Коллапс обращается во взрыв (рождение сверхновой). Нейтрино — субатомные частицы, возникшие при рождении нейтронного ядра, — сдувают оболочку со звезды.

Сверхновая может ненадолго затмить целую галактику из 100 млрд звезд. Это означает, она может быть видна через огромные пространства Вселенной.

Кстати, яркий свет от сверхновой составляет менее 1 % всей выделяющейся энергии: 99 % уносят с собой нейтрино.

Кроме сверхновой с «коллапсирующим ядром» существует второй важный тип сверхновых звезд. Он встречается в двойной системе, в которой одна звезда эволюционировала в белого карлика.

Вещество от звезды-компаньона перетекает на белый карлик, запуская стремительный механизм ядерных реакций. Звезда сама выдувает сверхновую.

Ключевое свойство сверхновой звезды второго типа — техническое название «сверхновая типа Ia» — состоит в том, что светимость при взрыве всегда одинаковая.