هل تنفجر النجوم في النهاية؟

ماذا سيحدث لجميع نجوم الكون عندما يكبرون؟ لا شيء يمكن أن يوجد إلى الأبد ، ولا يمكن للنجوم أيضًا. لماذا؟ لأن الوقود ينفد: على سبيل المثال ، يتحول كل الهيدروجين إلى هليوم. عندما ينفد الوقود ، يجب أن يحدث شيء. كما كتب الشاعر ديلان توماس:
بتواضع الليل إلى الأبد لا تزول.
حارب ، حارب حتى لا يتلاشى اليوم


لكن ما يحدث بالضبط للنجم يعتمد إلى حد كبير على كتلته.



إذا كان لديك نجم صغير جدًا ، أقل من 40٪ من كتلة الشمس ، فإنه يحرق كل الهيدروجين ، ويحوله إلى هيليوم ، وليس لديه كتلة كافية لحرق الهيليوم أكثر. ستكون الشمس قادرة على تحويل الهيليوم إلى كربون وأكسجين ، وحتى النجوم الأكثر ضخامة ستحرقه بالكامل وتحوله إلى حديد. معظم النجوم في هذه الفئة ، عندما ينفد الوقود ، ستتوسع أولاً إلى نجم عملاق ، ثم تتقلص إلى قزم أبيض.



لا يحرق الأقزام الأبيض شيئًا ، ويطلق عليهم اللون الأبيض فقط لأنهم ينبعثون ضوءًا مستقبلاً بسبب طاقة ضغط الجاذبية. (لتقدير الحجم ، نتذكر أن نصف قطر الأرض هو 6371 كم). عندما ينتهي ضغطها ، بعد عدة مليارات من السنين ، يتوقف عن بث الضوء ويتحول إلى أقزام سوداء. لكن أكبر النجوم ذات النوى الحديدية ، التي يبلغ نصف قطرها 8 مرات أكبر من الشمس ، تتحول إلى مستعرات أعظمية. عندما يتم ضغطها ، يصبح الضغط على الحديد كبيرًا جدًا بحيث يبدأ النجم في توليف النيوترونات من البروتونات والإلكترونات في ذرات الحديد. هذا يؤدي إلى إطلاق طاقة هائلة ، تعرف باسم انفجار المستعر الأعظم.



حتى النجوم الأكثر ضخامة لها انفجار مستعر أعظم أكثر قوة ، ومن ثم يطلق عليها hypernovae. قد تتحول النجوم ، التي تزيد كتلتها عن الشمس بمقدار 10-100 مرة ، إلى فرط نوفا.

وربما لن يتحولوا إلى واحد! يتتبع علماء الفلك الايرلنديون انفجارات النجوم باستخدام تلسكوب هابل. يحاولون اكتشاف كتل النجوم قبل أن تتحول إلى مستعرات عظمى عن طريق تحديد أي نجم انفجر. ووجدوا أن بعض النجوم يمكن أن تكون ضخمة جدًا لدرجة أنها لا تتحول إلى مستعر أعظم أو مستعر أعظم ، وبعد انتهاء حرق الوقود ، تنهار إلى ثقب أسود. هذا مثير للاهتمام ، حيث أنه من الناحية النظرية ، ليس هذا هو النجوم الأكثر ضخامة ، لأن نصف قطرها أكبر من أن ينهار في الثقوب السوداء. ويعتقد أن النجوم فقط من مجموعة كتلة معينة تنهار في ثقب أسود. لقد وجدت مثل هذا الرسم البياني الذي يوضح مصير النجوم اعتمادًا على كتلتها الأولية:



سأكون مهتمًا بمعرفة ما إذا كانت أضخم نجوم مجرتنا ، Eta Kiel ، و Pistol Star (أحد النجوم الأكثر سطوعًا في مجرتنا) و LBV 1806-20 ، ستتحول إلى فرط مستعر ، أم أنها ستصبح على الفور ثقوبًا سوداء؟ قد تعتمد على أي جانب من حدود Eddington ، لكنها قد تعتمد أيضًا على ما إذا كانوا قد قرأوا Dylan Thomas!

Source: https://habr.com/ru/post/ar396343/


All Articles