(はてなスコープ)星の誕生から最期まで

<(はてなスコープ)星の誕生から最期まで>
ブラックホーールとか中性子星と聞くと、ツボがうずくのであるが・・・
朝日新聞とデジタル朝日に興味深い画像が出ていたので、スクラップしたのです。


(2020.4.25(はてなスコープ)シリーズから転記しました)
(はてなスコープ)に興味深い画像が出ていたのでスクラップしたのだが・・・デジタルデータとダブルで保存するところが、いかにもアナログ老人ではあるなあ。


<(はてなスコープ)星の誕生から最期まで 生まれた重さが運命の岐路>
 夜空に輝く星たちにも、私たち人間と同じようにいろいろな人生があります。輝かしい一生なのか、静かに終えるのか――。星はどうやって生まれて、どう年老いていくのでしょうか。

 一般的に星の寿命は約100億年と言われています。私たちがすむ太陽系にある太陽は、誕生してから46億年経っています。「寿命が100年の人間で例えると、今の太陽は働き盛りで、とても安定した状態といえます」と国立天文台の縣(あがた)秀彦准教授。

 私たちがいる太陽系の外は、ほとんど真空に近い状態ですが、ところどころに水素やヘリウムのようなガスやちり(星間物質)が多く集まっている場所があります。そこで星は誕生します。ガス同士の重力で互いに引っ張り合い、収縮により温度が上がり、「原始星」という星の赤ちゃんが生まれます。原始星は周囲の星間物質を重力によって引きつけて成長していきます。こういった星の誕生の場面はいくつも見つかっています。例えば、オリオン大星雲やわし星雲、オメガ星雲などです。

 その後、原始星が成長し、中心温度が約1千万度に上がると、水素の核融合反応で輝き始めます。この段階を「主系列星」といい、太陽や空に輝く星のほとんどはこれに当たります。星は一生の大半を主系列星として過ごします。

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 主系列星はその後、重さによって運命が分かれ、年老いていきます。太陽と同じくらいの重さの星は「赤色巨星」になります。中心は高温ですが、外側は温度が低いため赤く見えるので、こう呼ばれます。おうし座のアルデバランがそうです。

 主系列星には「青色巨星」もあります。「シリウスは青白く見えますよね。これは表面の温度が1万度と高いからです」と縣さんは話しました。多くのエネルギーを放出する重い星ほど表面温度が高くなって青白く明るく輝き、軽いものほど少ないエネルギーしか出さないので表面温度が低くなり、赤っぽくなります。ちなみに中間くらいに位置する太陽は6千度で、黄色に見えます。

 また、燃料をたくさん持つ重い星は、たくさんのエネルギーを放出するため燃料の消費も多く、短い時間で水素を使い果たしてしまいます。縣さんは「軽いと燃費がいいので1千億年ほども長生きしますが、重いと数千万年ほどで寿命を終えます」と説明します。

 赤色巨星はやがて外側のガスが重力を離れ、星の中心部からエネルギーを受けて光る「惑星状星雲」となります。この名は、小型望遠鏡で観測していたときに惑星のような円盤状に見えた名残で、惑星とは何の関係もありません。中心部は高温の芯が残り、「白色わい星」となります。

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 また、太陽より8倍以上重い星は、オリオン座のベテルギウスのような「赤色超巨星」になります。赤色超巨星は最期、中心にできたケイ素や鉄などの重い元素がどんどん崩壊して、巨体を支えきれなくなって大爆発します。この「超新星爆発」から届いたニュートリノを捕まえた功績で、小柴昌俊さんは2002年、ノーベル物理学賞を受賞しました。

 こうして、重い星は華々しく一生を終えます。その後は、光すら脱出できないブラックホールになったり、中心部に密度が高い中性子のみが集まった中性子星になったりします。同時に宇宙空間にガスやちりを放出して、またそれが集まり原始星ができるという輪廻転生を繰り返します。「このように星は重さによって、どんな明るさで輝き、どんな最期を迎えるか決まるのです」(小川詩織)




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