Η ζωή και ο θάνατος των αστέρων - επεισόδιο 3: Στον κλάδο των γιγάντων!

 Ημερομηνία: Τρίτη 17 Ιουν 2008
Συγγραφέας: Άννα Χριστοδούλου

Εικόνα: Άννα Χριστοδούλου
Pin It

η θέση του γίγαντα Betelgeuse στον αστερισμό του ΩρίωναΣτο προηγούμενο επεισόδιο η κατάσταση του αστεριού μας ήταν η εξής: έχει κάψει χάρη στις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που γίνονταν στον πυρήνα του όλο το υδρογόνο και ο πυρήνας του τώρα πια είναι γεμάτος ήλιο. Ο αστέρας μας μόλις έφυγε από την Κύρια Ακολουθία και ψάχνει να βρει τη μοίρα του στον δρόμο των γιγάντων. Αυτή η μοίρα θα καθοριστεί βασικά από τη μάζα του αστέρα.

Η καύση τώρα πλέον του υδρογόνου θα συνεχιστεί στον αμέσως επόμενο φλοιό που περιβάλλει τον πυρήνα και αυτή είναι η πηγή ενέργειας που θα στείλει το αστέρι μας να γίνει γίγαντας. Το αστέρι μας μεγαλώνει και κοκκινίζει και χαρακτηρίζεται πλέον ως υπογίγαντας. Παράλληλα, ο πυρήνας ηλίου είναι ακόμα αδρανής και η αέναη μάχη του αστεριού με τη βαρύτητα αρχίζει για άλλη μια φορά.

Επειδή δεν γίνονται αντιδράσεις στον πυρήνα του άστρου, η πίεση του μειώνεται και η δύναμη της βαρύτητας υπερνικάει, προκαλώντας κατάρρευση των εξωτερικών στρωμάτων του αστεριού. Αυτή όμως η βαρυτική κατάρρευση προκαλεί την αύξηση της θερμοκρασίας. Αν η θερμοκρασία ανέβει πάνω από 100 εκατομμύρια βαθμούς, τότε αρχίζει να καίγεται το ήλιο στον πυρήνα, έχοντας πετύχει την λεγόμενη έκλαμψη ηλίου! Έτσι τώρα έχουμε καύση ηλίου στον πυρήνα και καύση υδρογόνου στον αμέσως παραπάνω φλοιό.

Όμως η καύση του ηλίου είναι εκρηκτική, βίαιη και μη ελεγχόμενη. Ο αστέρας, ενώ έκανε εκατομμύρια χρόνια να κάψει το υδρογόνο του πυρήνα του, καίει με μανία το ήλιο μέσα σε πολύ λιγότερο χρονικό διάστημα. Μπορούμε να πούμε ότι καταστρέφει πολύ γρήγορα το έργο που έφτιαχνε κατά τη διάρκεια του μεγαλύτερου κομματιού της ζωής του.

σύγκριση δομής γίγαντα και κανονικού αστέρα της ΚΑΌσο ο πυρήνας καίει ήλιο γίνεται η εξής διαδικασία: ο πυρήνας μικραίνει, αλλά για να διατηρηθεί η ισορροπία στο εσωτερικό του αστέρα, η ακτίνα του συνολικά μεγαλώνει και η λαμπρότητά του αυξάνεται, φτιάχνοντας έναν (φοβερό και τρομερό! Surprised) ερυθρό γίγαντα. Δηλαδή ο πυρήνας του άστρου μικραίνει, αλλά συνολικά το άστρο φουσκώνει! Είναι σαν να έχω ένα ροδάκινο και το κουκούτσι του να μικραίνει, αλλά τα εξωτερικά στρώματα του ροδάκινου να φουσκώσουν! Πλέον έχω πιο πολλή φρουτένια ψίχα και ένα μικρό κουκουτσάκι.

Καθώς ο αστέρας καίει το ήλιο του πυρήνα του, παράγει άνθρακα. Όταν τελειώσει όλο το ήλιο, του έχει πλέον απομείνει ένας αδρανής πυρήνας άνθρακα, ενώ στο αμέσως παραπάνω στρώμα καίγεται το ήλιο και στο ακόμα πιο πάνω καίγεται το υδρογόνο.

Και για άλλη μια φορά, τα εξωτερικά στρώματα του αστέρα καταρρέουν βαρυτικά και πάλι ο πυρήνας συστέλλεται, ενώ το κέλυφος διαστέλλεται και ο αστέρας προχωράει και γίνεται ένας ερυθρός υπεργίγαντας! Όμως το άστρο λόγω των τεράστιων ρυθμών κατανάλωσης ενέργειας δεν έχει πια πολύ χρόνο ζωής...

Πλέον έχουμε φτάσει σε ένα κρίσιμο σημείο για την ζωή του αστέρα: θα καταφέρει να πάρει φωτιά ο αδρανής πυρήνας άνθρακα; Πώς θα προχωρήσει ο αστέρας; Θα εκραγεί; Ή θα σβήσει; Το στοιχείο κλειδί φυσικά στην εξέλιξή του είναι η μάζα του και οι απαντήσεις θα δοθούν στο επόμενο επεισόδιο! Wink

Σημείωση:

sun`slifeΥπάρχουν αστέρια που η μάζα τους είναι μικρότερη από τη μισή μάζα του Ήλιου μας. Αυτά τα αστέρια ποτέ δεν θα μπορέσουν να φτάσουν αρκετά υψηλή θερμοκρασία ώστε να αρχίσει να καίγεται το ήλιο του πυρήνα τους. Αυτοί οι αστέρες θα συνεχίσουν να αυξάνουν για λίγο την θερμοκρασία τους μέχρι κάποιο όριο, αρχίζουν πλέον να ψύχονται και καταλήγουν ερυθροί νάνοι, οι οποίοι θεωρητικά θα συνεχίσουν να ψύχονται και θα μετατραπούν σε λευκούς και στην συνέχεια σε καστανούς νάνους.

Ο Ήλιος μας έχει υπολογιστεί ότι σε πέντε δισεκατομμύρια χρόνια θα γίνει γίγαντας, θα φουσκώσει και θα καταπιεί τους τρεις πρώτους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, δηλαδή τον Ερμή, την Αφροδίτη και τη Γη.