MGA BITUIN: MGA KATANGIAN, KUNG PAANO SILA NABUO, LIFE CYCLE, ISTRAKTURA - SCIENCE - 2025

Ang isang bituin ay isang bagay na pang-astronomya na binubuo ng gas, pangunahin ang hydrogen at helium, at pinapanatili sa balanse salamat sa puwersa ng grabidad, na may kaugaliang i-compress ito, at ang presyon ng gas, na nagpapalawak nito.

Sa prosesong ito, ang isang bituin ay gumagawa ng malaking halaga mula sa pangunahing, kung saan mayroong isang fusion reaktor na synthesize ang helium at iba pang mga elemento mula sa hydrogen.

Larawan 1. Ang Pleiades, sa konstelasyon ng Taurus, na nakikita sa hilagang taglamig, ay bumubuo ng isang kumpol na halos 3,000 bituin 400 light years ang layo. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Sa mga reaksyon ng fusion na ito, ang masa ay hindi ganap na natipid, ngunit ang isang maliit na bahagi ay na-convert sa enerhiya. At dahil ang masa ng isang bituin ay napakalaking, kahit na ito ay isa sa pinakamaliit, gayon din ang dami ng enerhiya na ibinibigay sa bawat segundo.

Mga katangian ng mga bituin

Ang mga pangunahing katangian ng isang bituin ay:

- Mass : lubos na variable, mula sa isang maliit na maliit na maliit na bahagi ng Araw sa mga supermassive na bituin, na may masa nang maraming beses ang solar mass.

- temperatura : ito rin ay isang variable na dami. Sa potograpiya, na kung saan ay ang makinang na ibabaw ng bituin, ang temperatura ay nasa saklaw ng 50000-3000 K. Habang sa sentro nito umabot sa milyon-milyong mga Kelvin.

- Kulay : malapit na nauugnay sa temperatura at masa. Ang mas mainit sa isang bituin ay, ang bluer ng kulay nito at sa kabaligtaran, ang mas malamig na ito, mas madalas na ito ay tungo sa pula.

- Liwanag : nakasalalay ito sa lakas na sinag ng bituin, na hindi karaniwang uniporme. Ang pinakamainit at pinakamalaking bituin ay ang pinaka-makinang.

- Kadakilaan : ito ay ang maliwanag na liwanag na mayroon sila kapag nakita mula sa Earth.

- Paggalaw : ang mga bituin ay may mga kamag-anak na paggalaw na may paggalang sa kanilang larangan, pati na rin ang paggalaw ng paggalaw.

- Edad : ang mga bituin ay maaaring kasing edad ng sansinukob - tungkol sa 13.8 bilyong taon - at kasing bata ng 1 bilyong taong gulang.

Paano bumubuo ang mga bituin?

Ang Araw, isa sa milyun-milyong mga bituin sa Milky Way.

Ang mga bituin ay nabuo mula sa gravitational pagbagsak ng malaking ulap ng kosmic gas at alikabok, na ang density ay patuloy na nagbabago. Ang primordial material sa mga ulap na ito ay molekular hydrogen at helium, at may mga bakas din ng lahat ng mga kilalang elemento sa Earth.

Ang paggalaw ng mga particle na bumubuo sa malaking halaga ng masa na kumalat sa espasyo ay random. Ngunit sa ngayon at pagkatapos ay ang density ay tataas nang kaunti sa isang punto, na nagiging sanhi ng compression.

Ang presyon ng gas ay may kaugaliang alisin ang compression na ito, ngunit ang puwersa ng gravitational, ang isa na humihila ng mga molekula nang magkasama, ay medyo mas mataas, dahil ang mga particle ay mas malapit at magkakasamang pumipigil sa epekto na ito.

Bukod dito, ang gravity ay responsable para sa pagdaragdag ng masa kahit na higit pa. At habang nangyayari ito, unti-unting tumataas ang temperatura.

Ngayon isipin ang prosesong ito ng paghalay sa isang malaking sukat at sa lahat ng oras na magagamit. Ang lakas ng gravity ay radial at ang ulap ng bagay na nabuo ay magkakaroon ng isang spherical simetrry. Ito ay tinatawag na isang protostar.

Bilang karagdagan, ang ulap ng bagay na ito ay hindi static, ngunit mabilis na umiikot bilang ang mga kontrata sa materyal.

Sa paglipas ng panahon, ang isang core ay bubuo sa napakataas na temperatura at napakalaking presyon, na magiging reaktor ng pagsasama ng bituin. Ang isang kritikal na masa ay kinakailangan para sa ito, ngunit kapag nangyari ito, ang bituin ay umabot sa balanse at sa gayon nagsisimula, kaya't pagsasalita, ang pang-adulto na buhay nito.

Ang masa at kasunod na paglaki ng mga bituin

Ang uri ng mga reaksyon na maaaring mangyari sa nucleus ay depende sa masa na una nito, at kasama nito ang kasunod na ebolusyon ng bituin.

Para sa mga masa na mas mababa sa 0.08 beses ang masa ng Araw - 2 x 10 30 kg humigit-kumulang - ang bituin ay hindi bubuo, dahil ang nucleus ay hindi mag-apoy. Ang bagay na nabuo ay unti-unting lumalamig at pabagal ang paghalay, na magbabangon ng isang brown na dwarf.

Sa kabilang banda, kung ang protostar ay napakalaking, hindi rin makamit ang kinakailangang balanse upang maging isang bituin, kaya't ito ay babagsak nang marahas.

Ang teorya ng pagbuo ng bituin sa pamamagitan ng pagbagsak ng gravitational ay dahil sa Ingles na astronomo at kosmologist na si James Jeans (1877-1946), na iminungkahi din ang teorya ng matatag na estado ng uniberso. Ngayon ang teoryang ito, na humahawak ng bagay na iyon ay patuloy na nilikha, ay itinapon sa pabor sa teoryang Big Bang.

Life cycle ng mga bituin

Tulad ng ipinaliwanag sa itaas, ang mga bituin ay nabuo sa pamamagitan ng proseso ng kondensasyon ng isang nebula na gawa sa gas at dust na kosmiko.

Ang prosesong ito ay tumatagal ng oras. Tinatayang nangyayari ito sa pagitan ng 10 at 15 milyong taon, habang nakuha ng bituin ang panghuling katatagan nito. Kapag ang presyon ng expansive gas at lakas ng compressive gravity balanse, ang bituin ay pumapasok sa tinatawag na pangunahing pagkakasunud-sunod.

Ayon sa masa nito, ang bituin ay matatagpuan sa isa sa mga linya ng Hertzsprung-Russell diagram o maikli ang diagram ng HR. Ito ay isang graph na nagpapakita ng magkakaibang mga linya ng ebolusyon ng stellar, lahat ng ito ay idinidikta ng masa ng bituin.

Sa grapong ito, ang mga bituin ay niraranggo ayon sa kanilang ningning batay sa kanilang mabisang temperatura, tulad ng ipinakita sa ibaba:

Larawan 2. diagram ng HR, nang malaya na nilikha ng mga astronomong sina Ejnar Hertzsprung at Henry Russell bandang 1910. Pinagmulan: Wikimedia Commons. SANA.

Mga linya ng ebolusyon ng stellar

Ang pangunahing pagkakasunud-sunod ay ang halos diagonal na rehiyon na tumatakbo sa gitna ng diagram. Doon, sa ilang mga punto, ang mga bagong nabuo na bituin ay pumapasok, ayon sa kanilang misa.

Ang pinakamainit, pinakamaliwanag, at pinaka-napakalaking mga bituin ay nasa tuktok at sa kaliwa, habang ang pinakamalamig at pinakamaliit na mga bituin ay nasa ilalim mismo.

Ang Mass ay ang parameter na namamahala sa ebolusyon ng stellar, tulad ng nasabi nang maraming beses. Sa katunayan, ang napakalaking mga bituin ay gumamit ng kanilang gasolina nang mabilis, habang ang maliit, cool na mga bituin, tulad ng mga pulang dwarf, ay pinamamahalaan ito nang mas mabagal.

Larawan 3. Paghahambing ng mga sukat sa pagitan ng mga planeta (1 at 2) at mga bituin (3,4,5 at 6). Pinagmulan: Wikimedia Commons. Dave Jarvis (https://dave.autonoma.ca/).

Para sa isang tao, ang mga pulang dwarf ay halos walang hanggan, wala pang kilalang mga pulang dwarf ang namatay.

Ang katabi ng pangunahing pagkakasunud-sunod ay ang mga bituin na, dahil sa kanilang ebolusyon, ay lumipat sa iba pang mga linya. Kaya sa itaas ay ang mga higanteng at supergante na mga bituin, at sa ibaba ng mga puting dwarf.

Mga uri ng spectral

Ang dumating sa amin mula sa malalayong mga bituin ay ang kanilang ilaw, at mula sa pagsusuri nito ang isang napakahusay na impormasyon ay nakuha tungkol sa likas na katangian ng bituin. Sa ilalim ng diagram ng HR ay isang serye ng mga titik na nagsasaad ng pinakakaraniwang mga uri ng multo:

OBAFGKM

Ang mga bituin na may pinakamataas na temperatura ay O at ang pinalamig ay ang klase M. Kaugnay nito, ang bawat isa sa mga kategoryang ito ay nahahati sa sampung magkakaibang mga subtyp, na pinag-iiba ang mga ito sa pamamagitan ng isang numero mula 0 hanggang 9. Halimbawa, ang F5, isang intermediate star sa pagitan ng F0 at G0.

Ang pag-uuri ng Morgan Keenan ay nagdaragdag ng ningning ng bituin sa uri ng multo, na may mga numerong Romano mula sa I hanggang V. Sa ganitong paraan, ang ating Araw ay isang bituin na uri ng G2V. Dapat pansinin na binigyan ng malaking pagkakaiba-iba ng mga bituin, mayroong iba pang mga pag-uuri para sa kanila.

Ang bawat klase ng parang multo ay may maliwanag na kulay, ayon sa diagram ng HR sa pigura. Ito ang tinatayang kulay na makikita ng isang tagamasid na walang mga instrumento o karamihan sa mga binocular ay makikita sa isang madilim at malinaw na gabi.

Narito ang isang maikling paglalarawan ng mga katangian nito ayon sa klasikal na mga uri ng spectral:

Uri ng O

Ang mga ito ay mga asul na bituin na may violet hues. Natagpuan ang mga ito sa itaas na kaliwang sulok ng diagram ng HR, iyon ay, malaki at maliwanag sila, pati na rin ang mataas na temperatura ng ibabaw, sa pagitan ng 40,000 at 20,000 K.

Ang mga halimbawa ng ganitong uri ng bituin ay Alnitak A, mula sa sinturon ng konstelasyon na Orion, na nakikita sa mga hilagang gabi ng taglamig, at Sigma-Orionis sa parehong konstelasyon.

Larawan 4. Ang tatlong bituin ng Orion's Belt. Mula kaliwa hanggang kanan Alnitak, Alnilam at Mintaka. Bilang karagdagan, sa tabi ng Alnitak, ang Flame at Horsehead nebulae. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Uri ng B

Madali silang makita gamit ang hubad na mata. Ang kulay nito ay puti-asul, na may mga temperatura sa ibabaw sa pagitan ng 10,000 -7000 K. Sirius A, isang binary star sa konstelasyon na Canis Major ay isang uri ng bituin, tulad ng Deneb, ang pinakamaliwanag na bituin sa Swan.

Uri ng F

Tumitingin silang puti na kulay-dilaw hanggang sa dilaw, ang temperatura ng ibabaw ay mas mababa kaysa sa mga naunang uri: sa pagitan ng 7000 at 6000 K. Ang polar star na Polaris, mula sa konstelasyong Ursa Minor ay kabilang sa kategoryang ito, pati na rin ang Canopus, ang pinakamaliwanag na bituin ng konstelasyong Carina, nakikita na malayo sa timog ng hilagang hemisphere, sa hilagang taglamig.

Uri ng G

Ang mga ito ay dilaw at ang kanilang mga temperatura ay nasa pagitan ng 6000 at 4800 K. Ang aming Araw ay nahulog sa kategoryang ito.

Uri ng K

Sa prinsipyo, hindi madaling malaman ang panloob na istraktura ng isang bituin, dahil ang karamihan sa kanila ay napakalayo ng mga bagay.

Salamat sa pag-aaral ng Araw, ang pinakamalapit na bituin, alam namin na ang karamihan sa mga bituin ay binubuo ng mga layer ng gas na may spherical simetrya, sa gitna kung saan mayroong isang nucleus kung saan nagaganap ang pagsasanib. Sinasakop nito ang higit pa o mas mababa sa 15% ng kabuuang dami ng bituin.

Ang nakapaligid sa core ay may isang layer bilang isang mantle o sobre at sa wakas ay mayroong kapaligiran ng bituin, na ang ibabaw ay itinuturing na panlabas na limitasyon. Ang likas na katangian ng mga layer na ito ay nagbabago sa oras at ebolusyon na sinusundan ng bituin.

Sa ilang mga kaso, sa isang punto kung saan ang hydrogen, ang pangunahing fuel na nukleyar, ay nauubusan, ang bituin ay lumulubog at pagkatapos ay pinatalsik ang mga panlabas na layer nito sa kalawakan, na bumubuo ng kung ano ang kilala bilang isang planetary nebula, kung saan ang sentro ay nananatiling hubad na nucleus. , pagkatapos nito ay kilala bilang isang puting dwarf.

Ito ay tiyak sa sobre ng bituin, kung saan naganap ang transportasyon ng enerhiya mula sa core hanggang sa panlabas na mga layer.

Larawan 5. Ang mga layer ng Araw, ang pinaka-pinag-aralan na bituin ng lahat. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Mga uri ng mga bituin

Sa seksyon na nakatuon sa mga uri ng multo, ang mga uri ng mga bituin na kasalukuyang kilala ay binanggit nang pangkalahatan. Ito sa mga tuntunin ng mga katangian na natuklasan sa pamamagitan ng pagsusuri ng ilaw nito.

Ngunit sa kabuuan ng kanilang ebolusyon, ang karamihan sa mga bituin ay naglalakbay sa pangunahing pagkakasunud-sunod at iwanan din ito, paghahanap sa iba pang mga sanga. Tanging ang pulang bituin na dwarf ang nananatili sa pangunahing pagkakasunud-sunod sa kanilang buong buhay.

Mayroong iba pang mga uri ng mga bituin na madalas na nabanggit, na inilalarawan namin sa madaling sabi:

Mga bituin ng dwarf

Ito ay isang term na ginamit upang ilarawan ang ibang magkakaibang uri ng mga bituin, na sa kabilang banda ay magkapareho ang kanilang maliit na sukat. Ang ilang mga bituin ay nabuo na may napakababang masa, ngunit ang iba na ipinanganak na may mas mataas na masa sa halip ay nagiging mga dwarf sa kanilang buhay.

Sa katunayan, ang mga dwarf na bituin ay ang pinaka-masaganang uri ng bituin sa uniberso, kaya nagkakahalaga ng tirahan ng kaunti sa kanilang mga katangian:

Mga brown dwarf

Ang mga ito ay protostar na ang masa ay hindi sapat upang simulan ang nukleyar na reaktor na nagtutulak ng isang bituin sa pangunahing pagkakasunud-sunod. Maaari silang isaalang-alang na kalahati sa pagitan ng isang gas higanteng planeta tulad ng Jupiter at isang pulang dwarf star.

Dahil kulang sila ng isang matatag na mapagkukunan ng enerhiya, nakalaan sila upang palamig nang mabagal. Ang isang halimbawa ng isang brown dwarf ay si Luhman 16 sa konstelasyong Vela. Ngunit hindi nito pinipigilan ang mga planeta mula sa pag-o-orbit sa kanila, dahil maraming natuklasan hanggang ngayon.

Mga pulang dwarf

Larawan 6. Ang paghahambing na laki sa pagitan ng Araw, ang pulang dwarf Gliese 229A, ang brown dwarfs Teide 1 at Gliese 229 B at ang planeta na Jupiter. Pinagmulan: NASA sa pamamagitan ng Wikimedia Commons.

Ang kanilang masa ay maliit, mas mababa kaysa sa Araw, ngunit ang kanilang buhay ay pumasa sa pangunahing pagkakasunud-sunod dahil maingat nilang ginugol ang kanilang gasolina. Para sa kadahilanang sila ay mas malamig din, ngunit ang mga ito ang pinaka-masaganang uri ng bituin at din ang pinakamahabang sa lahat.

Mga puting dwarf

Ito ay ang nalabi ng isang bituin na umalis sa pangunahing pagkakasunud-sunod kapag ang gasolina sa core nito ay naubusan, namamaga hanggang sa ito ay naging isang pulang higanteng. Pagkatapos nito, ibinaba ng bituin ang mga panlabas na layer nito, binabawasan ang laki nito at iniiwan lamang ang pangunahing, na kung saan ay ang puting dwarf.

Ang puting dwarf stage ay isa lamang yugto sa ebolusyon ng lahat ng mga bituin na alinman sa mga pulang dwarf o asul na higante. Ang huli, napakalaki, ay may posibilidad na wakasan ang kanilang buhay sa mga malalaking pagsabog na tinatawag na nova o supernova.

Ang bituin na si IK Pegasi ay isang halimbawa ng isang puting dwarf, isang kapalaran na maaaring maghintay sa aming Araw ng milyun-milyong taon mula ngayon.

Mga asul na dwarf

Ang mga ito ay mga hypothetical na bituin, iyon ay, ang kanilang pag-iral ay hindi pa napatunayan. Ngunit pinaniniwalaan na ang mga pulang dwarf sa kalaunan ay nagbabago sa mga asul na dwarf kapag naubos ang gasolina.

Itim na dwarfs

Ang mga ito ay sinaunang puting dwarfs na ganap na pinalamig at hindi na naglalabas ng ilaw.

Dilaw at orange na dwarfs

Ang mga bituin na may masa na maihahambing o mas mababa kaysa sa Araw, ngunit mas malaki sa sukat at temperatura kaysa sa mga pulang dwarf, kung minsan ay tinawag sa ganitong paraan.

Mga bituin ng Neutron

Ito ang huling yugto sa buhay ng isang supergante na bituin, kapag ginamit na nito ang nuclear fuel at naghihirap ng pagsabog ng supernova. Dahil sa pagsabog, ang pangunahing bahagi ng natitirang bituin ay nagiging hindi kapani-paniwalang compact, hanggang sa ang punto ng mga elektron at proton ay nag-iisa upang maging mga neutron.

Ang isang neutron star ay ganoon, ngunit napaka siksik, na maaari itong maglaman ng hanggang sa dalawang beses ang solar mass sa isang globo na halos 10 km ang lapad. Dahil ang radius nito ay nabawasan nang labis, ang pag-iingat ng angular momentum ay nangangailangan ng isang mas mataas na bilis ng pag-ikot.

Dahil sa kanilang laki, napansin sila ng matinding radiation na inilalabas nila sa anyo ng isang beam na mabilis na umiikot sa tabi ng bituin, na bumubuo ng kung ano ang kilala bilang isang pulsar.

Mga halimbawa ng mga bituin

Bagaman ang mga bituin ay may mga katangian sa karaniwan, tulad ng sa mga buhay na bagay, ang pagkakaiba-iba ay napakalaking. Tulad ng nakita, mayroong mga higanteng at supergant na mga bituin, dwarf, neutrons, variable, ng napakalaking masa, ng napakalaking sukat, mas malapit at mas malalayo:

-Ang pinakamaliwanag na bituin sa kalangitan ng gabi ay Sirius, sa konstelasyong Canis Major.

Larawan 7. Si Sirius, sa konstelasyong Canis Major, mga 8 light years ang layo, ay ang pinakamaliwanag na bituin sa kalangitan ng gabi. Pinagmulan: Pixabay.

-Próxima Centauri ang pinakamalapit na bituin sa Araw.

-Being ang pinakamaliwanag na bituin ay hindi nangangahulugang pagiging pinaka-makinang, dahil ang pagbibilang ng distansya para sa maraming. Ang pinaka-maliwanag na bituin na kilala ay din ang pinaka-napakalaking: R136a1 na kabilang sa Malaking Magellanic Cloud.

-Ang masa ng R136a1 ay 265 beses ang misa ng Araw.

-Ang bituin na may pinakadakilang masa ay hindi palaging ang pinakamalaking. Ang pinakamalaking bituin hanggang sa kasalukuyan ay ang UY Scuti sa konstelasyong Shield. Ang radius nito ay halos 1708 beses na mas malaki kaysa sa radius ng Araw (ang radius ng Araw ay 6.96 x 108 metro).

-Ang pinakamabilis na bituin hanggang ngayon ay US 708, na gumagalaw sa 1200 km / s, ngunit kamakailan lamang ang isa pang bituin ay natuklasan na higit sa mga ito: S5-HVS1 ng konstelasyong Crane, na may bilis na 1700 km / s. Ang salarin ay pinaniniwalaang ang supermassive black hole na Sagittarius A, sa gitna ng Milky Way.

Mga Sanggunian

1. Carroll, B. Isang Panimula sa Mga Modernong Astrophysics. Ika-2. Edisyon. Pearson.
2. Costa, C. Isang runaway star na pinalabas ng kadiliman ng puso ng galactic. Nabawi mula sa: aaa.org.uy.
3. Díaz-Giménez, E. 2014. Mga Pangunahing Mga Tala sa Astronomiya.Inilathala ng Pamantasan ng Córdoba, Argentina.
4. Jaschek, C. 1983. Mga Astrophysics. Nai-publish ng OAS.
5. Martínez, D. Ang ebolusyon ng stellar. Vaeliada. Nabawi mula sa: Mga Google Books.
6. Oster, L. 1984. Mga modernong Astronomy. Editoryal na Reverté.
7. Spanish Society of Astronomy. 2009. 100 Mga Konsepto sa Astronomy. Edycom SL
8. UNAM. Mataas na Enerhiya Astronomy. Mga bituin ng Neutron. Nabawi mula sa: astroscu.unam.mx.
9. Wikipedia. Pag-uuri ng Star. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.
10. Wikipedia. Bituin. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.