¿Cómo se forman y destruyen las estrellas?

Answer 1

Las nubes gigantes de gas se enfrían y se contraen por gravedad, y las cosas se pegan mediante fuerzas electromagnéticas; de esa manera se forman cuerpos, que se contraen más por gravitación, y acumulan más polvo aumentando su masa. En un punto, se vuelven tan densos y se calientan tanto que comienza la fusión nuclear. Desde ese momento es una estrella.
Spool Forward unos mil millones de años. Una vez que todo el material fusionable se fusiona, el proceso de fusión se detiene. Dependiendo de la masa de la estrella, esto conduce a un enfriamiento prolongado hasta que se trata de una enana negra, o un colapso violento (porque no hay fusión que contrarreste la gravitación), lo que provoca la expulsión de material turbio y el núcleo restante, que puede ser una Enana blanca de materia degenerada, que de nuevo se convierte lentamente en una enana negra, o una estrella de neutrones neutrónica (materia aún más degenerada), o un agujero negro. El material nublado eyectado se enfría y produce una nueva generación de estrellas.

Answer 2

• formado: autogravitación colapsando alguna nube gigante de gas en galaxias.
• destruido: cuando un núcleo en estrella pierde el combustible termonuclear, detiene la presión, colapsa la estrella superior, luego rebota en el núcleo comprimido, explotando como una supernova.

Answer 3

Estoy seguro de que otras personas tienen mejores respuestas que yo, pero … si está realmente interesado en este tema, debería consultar este libro, “El horno mágico” de Marcus Chown.

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Explica de dónde provienen todos los átomos y cómo lo descubrimos. Está muy bien escrito, y no usa diagramas ni fórmulas. Simplemente explicaciones muy claras.

En resumen, algunos átomos se fabricaron en estrellas, por lo que el formato de la estrella y los diversos tipos de destrucción quedan definitivamente cubiertos en el libro.

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Lee el principio.

El horno magico

Answer 4

Las respuestas anteriores generalmente tienen la idea correcta.

Siempre bromeo cuando doy charlas públicas de que si alguna vez quieres saber cómo sucede algo en astronomía, la respuesta suele ser “gravedad”. A menudo, directa o indirectamente, es el impulsor de todo lo que sucede en el cosmos.

Formacion estelar

Las estrellas en la Vía Láctea se forman por la condensación y el colapso de las nubes interestelares de gas y polvo. La Vía Láctea es una galaxia espiral, una galaxia en forma de disco aplanado que tiene dos brazos prominentes que giran en espiral desde el centro hasta el borde del disco de la galaxia. Estos brazos espirales se pueden considerar como atascos de tráfico cósmico, como estrellas, gas y todo lo que orbita en las órbitas de la Vía Láctea en estos brazos espirales y se atasca hasta que emerge del otro lado. Los brazos en espiral no son estructuras sólidas; El material fluye dentro y fuera de estas regiones. Una caricatura de YouTube que demuestra la idea básica está aquí.

En estos atascos de tráfico cósmico, se recoge gas y polvo. Y cada vez que tienes masa en un lugar, ejerce una fuerte fuerza gravitacional sobre el gas que lo rodea. Si tiene suficiente gas, su tirón gravitacional es lo suficientemente fuerte como para que estas nubes de gas empiecen a condensarse. Las regiones de estas nubes hacen fragmentos en trozos más pequeños, que pueden continuar condensándose o colapsando. Terminas con estructuras que se ven así:

Esto es parte de la nube molecular Rosette. Puede ver que el gas en la nube es grumoso y parece que hay más en algunas regiones que en otras. Incluso hay algunos puntos brillantes; ¡Son nuevas estrellas jóvenes que están empezando a formarse! Pero nos estamos adelantando a nosotros mismos.

A medida que el gas se condensa, el deseo de la gravedad de juntar todo se combate con la presión del gas. Cada vez que tiene gas moviéndose con movimientos aleatorios (“movimiento térmico”), estas partículas de gas ocasionalmente chocan entre sí y ejercen una fuerza de presión entre ellas. Una analogía que puedes imaginar es un globo soplado: la tensión superficial del globo mismo quiere reducir el globo a su forma desinflada, pero la presión del aire dentro del globo lo mantiene expandido. Si deja que salga el aire, la fuerza de presión se debilita y el globo se encoge.

La fuerza de la fuerza de presión depende de la densidad del gas y del calor del gas. Cuantas más cosas, más colisiones. Cuanto más caliente está el gas, más “POW!” Tiene cada colisión. Aquí el polvo viene al rescate (sí, hay polvo en el espacio, y es muy similar a lo que piensas cuando piensas en polvo). El polvo resulta ser muy bueno para absorber la energía del gas, y si usted absorbe la energía del gas, el gas se enfría. El polvo se deshace de esta energía como débil radiación infrarroja, que se escapa al espacio. Entonces, en general, la energía del gas se pierde y el sistema se enfría a aproximadamente 10 grados por encima del cero absoluto. Eso es frio Eso hace que la presión sea más débil y, en algunas regiones, la gravedad puede finalmente ganar y hacer que el gas se condense en una estrella. El criterio exacto para esto es el criterio de los Jeans, que dice cuánta masa necesita la gravedad para vencer finalmente la presión térmica.

La gravedad finalmente puede condensar una región de gas en un pequeño objeto compacto (una protoestrella). A medida que el gas se condensa, comienza a calentarse. Mientras haya suficiente masa (al menos el 8% de la masa de nuestro Sol), los centros de estas protoestrellas se calentarán lo suficiente como para que pueda comenzar la fusión nuclear. Esto requiere temperaturas de unos 15 millones de grados Kelvin (puedes convertirlo a grados Celsius o Fahrenheit si lo deseas, ¡pero es mucho!). Una vez que los centros de estas estrellas comienzan la fusión nuclear, la batalla entre la presión térmica y la gravedad comienza de nuevo, pero esta vez la fusión nuclear puede mantener a la estrella lo suficientemente caliente como para que la presión térmica pueda hacer que la estrella se vuelva aún más pequeña. Si alguna vez te has preguntado por qué la gravedad del Sol no está haciendo que el Sol se condense, es por eso; Su propia presión térmica es suficiente para sostenerse contra su propia gravedad. En el centro hay 15 millones de grados Kelvin, y esta temperatura disminuye a miles de grados Kelvin en la superficie. Una vez que comienza la fusión nuclear, llamamos estrellas a estos objetos.

Muerte estelar

Las estrellas luego se juntan por, típicamente, miles de millones de años. La cantidad exacta de tiempo depende de la cantidad de masa: las estrellas más grandes tienen vidas más cortas. Esto puede parecer contrario a la intuición, ya que las estrellas más grandes tienen más “cosas” para fusionar en los centros. Es cierto, tienen más combustible, pero resulta que queman su combustible a un ritmo más rápido y, en última instancia, viven vidas más cortas que las estrellas más pequeñas. Nuestro Sol está a la mitad de su vida, y le quedan otros ~ 5 mil millones de años de combustible.

Este proceso de fusión nuclear finalmente convierte el hidrógeno en la estrella en helio. El proceso libera energía, lo que mantiene a la estrella caliente y proporciona la energía que finalmente deja a la estrella como radiación. Pero una estrella NO convertirá todo su hidrógeno en helio, como sugieren otros mensajes aquí. Sólo una fracción del hidrógeno de la estrella se convierte en helio; a saber, solo el hidrógeno que se encuentra en el centro de la estrella donde está lo suficientemente caliente como para que ocurra la fusión. El hidrógeno en la superficie es demasiado frío para la fusión nuclear, y seguirá siendo hidrógeno durante toda la vida y la muerte de la estrella.

De todos modos, una vez que el centro de la estrella se queda sin combustible, la presión térmica pierde su fuente de energía. No se crea más energía en el centro, lo que hace que el gas no tenga un depósito de energía para mantenerlo a sus temperaturas extremadamente altas. Entonces la estrella comienza a enfriarse y la presión de la estrella comienza a disminuir. La gravedad aprovecha esta oportunidad (la gravedad nunca se ha “apagado” durante todo este proceso, siempre ha estado tratando de apretar la estrella a tamaños cada vez más pequeños) y el centro de la estrella comienza a reducirse. Cuando hace esto, se calienta de nuevo y comienza a arrojar energía a la estrella. Este proceso hace que la superficie de la estrella se hinche, y la estrella se hincha en un “gigante rojo” o “supergigante”. El centro, a medida que se calienta, puede reiniciar el proceso de fusión y comenzar a fundir más hidrógeno en helio, o, si la estrella está lo suficientemente grande, comenzará a tomar ese helio y lo fusionará con otros elementos como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno. Cuanto más te alejes de la tabla periódica, más energía se necesita para fusionar. Pero algo sucede una vez que se llega al níquel y al hierro.

Las estrellas como nuestro Sol fusionarán el hidrógeno con el helio y luego comenzarán a fusionar el helio con el carbono y el oxígeno. Una vez que se quede sin helio en el núcleo, nunca se calentará lo suficiente como para reiniciar la fusión. La gravedad finalmente gana. Nada puede ayudar al núcleo a mantenerse caliente y la gravedad condensará la estrella cada vez más (todo el tiempo la superficie de la estrella se está hinchando más y más). Finalmente, el centro de la estrella se convierte en una “enana blanca”, por razones que no entraré aquí (pero pregunta si sientes curiosidad), y el gas de la superficie de la estrella se aleja (este gas a la deriva a menudo se denomina nebulosa planetaria, aunque no tenga nada que ver con los planetas … es un nombre poco apropiado). Ese es el final de la historia para ellos.

Las estrellas más grandes PUEDEN reiniciar el proceso de fusión y fusionar elementos en su núcleo hasta el níquel y el hierro. En este punto, la fusión deja de liberar energía, es decir, la estrella tiene que PROPORCIONAR energía al proceso de fusión para que suceda. Esto es exactamente lo contrario de lo que quiere hacer; quiere que la energía se libere para que pueda permanecer caliente y evitar que la gravedad haga que se colapse. Entonces, en este punto, la fusión se detiene en el núcleo y comienza a formarse una bola de níquel y hierro. Rodeando la bola, todavía está lo suficientemente caliente como para que otros elementos se fusionen, por lo que el hidrógeno y el helio que sobran, y otros, continúan fusionándose y haciendo elementos pesados.

Una vez que la bola de hierro y níquel se vuelve demasiado pesada (más de aproximadamente 1,4 veces la masa del Sol), la bola se colapsa. Nada puede detener la gravedad y los átomos de níquel y hierro están más o menos pegados entre sí. Esto hace que los núcleos de esos átomos se separen, y los protones y los electrones se combinan con cada uno y se convierten en neutrones, lo que libera una cantidad INCREÍBLE de energía en un corto período de tiempo. El resultado es una explosión de supernova. La energía liberada destroza al resto de la estrella. Al final del día, queda una densa estrella de neutrones (una bola de neutrones). En los casos extremos, esta bola de neutrones puede colapsar aún más en un agujero negro.