ดวงดาวก่อตัวอย่างไร

ทั่วทั้งจักรวาล เราเห็นดวงดาวทุกดวงที่ก่อตัวเป็นห้องนิรภัยท้องฟ้า แต่น้อยคนนักที่จะรู้ดี ดวงดาวก่อตัวอย่างไร. คุณต้องรู้ว่าดาวเหล่านี้มีจุดกำเนิดและจุดจบ ดาวแต่ละประเภทมีรูปแบบที่แตกต่างกันและมีลักษณะตามการก่อตัวนั้น

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าดาวก่อตัวอย่างไร ลักษณะเฉพาะของดาวคืออะไร และมีความสำคัญต่อจักรวาลอย่างไร

ดวงดาวคืออะไร

ดาวฤกษ์เป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ที่ประกอบด้วยก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม) และพบได้ใน สมดุลเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่พุ่งไปกดทับและแรงดันแก๊สขยายตัว. ในกระบวนการนี้ ดาวฤกษ์ผลิตพลังงานจำนวนมากจากแกนกลางของมัน ซึ่งมีเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันที่สามารถสังเคราะห์ฮีเลียมและธาตุอื่นๆ จากไฮโดรเจนได้

ในปฏิกิริยาฟิวชันเหล่านี้ มวลไม่ได้ถูกอนุรักษ์ไว้อย่างสมบูรณ์ แต่เศษส่วนเล็กๆ จะถูกแปลงเป็นพลังงาน เนื่องจากมวลของดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่มาก แม้จะเล็กที่สุด ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาทุกวินาทีก็เช่นกัน

คุณสมบัติหลัก

ลักษณะสำคัญของดาวคือ:

• Masa: มีความแปรปรวนสูง ตั้งแต่เศษเสี้ยวของมวลดวงอาทิตย์ไปจนถึงดาวมวลมหาศาลที่มีมวลหลายเท่าของมวลดวงอาทิตย์
• อุณหภูมิ: เป็นตัวแปรเช่นกัน ในโฟโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นพื้นผิวที่ส่องสว่างของดาวฤกษ์ อุณหภูมิอยู่ในช่วง 50.000-3.000 เค และในใจกลางของดาวนั้น อุณหภูมิจะสูงถึงล้านเคลวิน
• สี: สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิและคุณภาพ ยิ่งดาวยิ่งร้อน สีของสีน้ำเงินยิ่งสูงขึ้น และในทางกลับกัน ยิ่งเย็นลง ยิ่งเป็นสีแดง
• ความสว่าง: ขึ้นอยู่กับพลังของรังสีดาวฤกษ์ซึ่งปกติจะไม่สม่ำเสมอ ดาวที่ร้อนที่สุดและใหญ่ที่สุดนั้นสว่างที่สุด
• แอมพลิจูด: ความสว่างที่เห็นได้จากโลก
• การเคลื่อนไหว: ดาวฤกษ์มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์เมื่อเทียบกับสนามของพวกมัน เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่แบบหมุน
• อายุ: ดาวฤกษ์อาจเป็นอายุของจักรวาล (ประมาณ 13 พันล้านปี) หรืออายุน้อยกว่าหนึ่งพันล้านปี

ดวงดาวก่อตัวอย่างไร

ดาวฤกษ์เกิดจากการยุบตัวของเมฆก๊าซและฝุ่นคอสมิกขนาดยักษ์ ซึ่งความหนาแน่นจะผันผวนตลอดเวลา วัสดุหลักในเมฆเหล่านี้คือโมเลกุลไฮโดรเจนและฮีเลียม และธาตุทั้งหมดจำนวนเล็กน้อยที่รู้จักบนโลก

การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่ประกอบเป็นมวลของมวลที่กระจัดกระจายในอวกาศนั้นเป็นแบบสุ่ม แต่บางครั้งความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ณ จุดหนึ่ง ทำให้เกิดการบีบอัด.

ความดันของแก๊สมีแนวโน้มที่จะขจัดการบีบอัดนี้ แต่แรงดึงโน้มถ่วงที่ผูกโมเลกุลเข้าด้วยกันนั้นแข็งแกร่งกว่าเพราะอนุภาคอยู่ใกล้กันมากขึ้น ซึ่งจะต้านผลกระทบ นอกจากนี้ แรงโน้มถ่วงจะเพิ่มมวลให้มากขึ้น เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น อุณหภูมิจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น

ตอนนี้ลองนึกภาพกระบวนการควบแน่นขนาดมหึมานี้โดยมีเวลาเหลือเฟือ แรงโน้มถ่วงเป็นแนวรัศมี ดังนั้นเมฆของสสารที่ได้จะมีสมมาตรทรงกลม เรียกว่าโปรโตสตาร์ อีกด้วย, เมฆของสสารนี้ไม่นิ่ง แต่หมุนอย่างรวดเร็วเมื่อสสารหดตัว

เมื่อเวลาผ่านไป แกนกลางจะก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิสูงมากและความกดดันมหาศาล ซึ่งจะกลายเป็นเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันของดาวฤกษ์ สิ่งนี้ต้องการมวลวิกฤต แต่เมื่อมันมาถึง ดาวจะเข้าสู่สภาวะสมดุลและเริ่มต้น ชีวิตในวัยผู้ใหญ่ของดาวฤกษ์นั้น

มวลดาวฤกษ์และวิวัฒนาการที่ตามมา

ประเภทของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแกนกลางจะขึ้นอยู่กับมวลเริ่มต้นและวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ในภายหลัง สำหรับมวลน้อยกว่า 0,08 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (ประมาณ 2 x 10 30 กก.)จะไม่มีดาวเกิดขึ้นเพราะแกนกลางจะไม่จุดไฟ วัตถุที่ก่อตัวขึ้นจะค่อยๆ เย็นลงและการควบแน่นหยุดลง ทำให้เกิดดาวแคระน้ำตาล

ในทางกลับกัน ถ้าดาวฤกษ์มวลสูงเกินไป มันจะไม่สามารถเข้าถึงสมดุลที่จำเป็นในการเป็นดาวได้ ดังนั้นดาวฤกษ์จะยุบตัวลงอย่างรุนแรง

ทฤษฎีการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงเพื่อก่อตัวเป็นดาวนั้นมาจากนักดาราศาสตร์และนักจักรวาลวิทยาชาวอังกฤษ เจมส์ ยีนส์ (1877-1946) ซึ่งได้พัฒนาทฤษฎีสภาวะคงตัวของจักรวาลเช่นกัน ทุกวันนี้ ทฤษฎีที่สร้างสสารนี้ถูกสร้างขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง ได้ถูกละทิ้งไปเพื่อสนับสนุนทฤษฎีบิกแบง

วงจรชีวิตของดวงดาว

ดาวก่อตัวขึ้นด้วยกระบวนการควบแน่นของเนบิวลาที่ประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นจักรวาล กระบวนการนี้ต้องใช้เวลา คาดว่ามันเกิดขึ้นระหว่าง 10 ถึง 15 ล้านปีก่อนที่ดาวจะมีเสถียรภาพในขั้นสุดท้าย เมื่อความดันของก๊าซที่ขยายตัวและแรงอัดของแรงโน้มถ่วงสมดุลกัน ดาวฤกษ์จะเข้าสู่ลำดับที่เรียกว่าลำดับหลัก

ขึ้นอยู่กับมวลของมัน ดาวฤกษ์ตั้งอยู่บนหนึ่งในบรรทัดของแผนภาพ Hertzplan-Russell หรือแผนภาพ HR สั้นๆ นี่คือแผนภาพแสดงเส้นวิวัฒนาการต่างๆ ของดาวฤกษ์ ซึ่งทั้งหมดถูกกำหนดโดยมวลของดาวฤกษ์

เส้นวิวัฒนาการดาวฤกษ์

ชุดหลักคือพื้นที่ที่มีรูปทรงคร่าวๆ ลากผ่านจุดศูนย์กลางของแผนภูมิ เมื่อถึงจุดหนึ่ง ดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัวใหม่จะเข้ามาตามมวลของพวกมัน ดาวฤกษ์ที่ร้อนที่สุด สว่างที่สุด และมีมวลมากที่สุดอยู่ที่ด้านซ้ายบน ขณะที่ดาวที่เย็นที่สุดและเล็กที่สุดอยู่ที่ด้านล่างขวา

มวลเป็นตัวแปรที่ควบคุมการวิวัฒนาการของดาวดังที่กล่าวไว้หลายครั้ง ในความเป็นจริง, ดาวมวลมากหมดเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ดาวดวงเล็กๆ ที่เจ๋งเช่นเดียวกับดาวแคระแดง ให้จัดการอย่างระมัดระวังมากขึ้น

สำหรับมนุษย์แล้ว ดาวแคระแดงเกือบจะชั่วนิรันดร์ และไม่มีดาวแคระแดงที่รู้จักตายแล้ว ดาวฤกษ์ที่อยู่ติดกับดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักคือดาวฤกษ์ที่เคลื่อนตัวไปยังดาราจักรอื่นอันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการ ด้วยวิธีนี้ ดาวยักษ์และดาวยักษ์จะอยู่ที่ด้านบนและดาวแคระขาวที่ด้านล่าง

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวดาวฤกษ์ ลักษณะเฉพาะของดวงดาว และอื่นๆ อีกมากมายด้วยข้อมูลนี้