主系列星。 主系列星の定義とライフサイクル
主系列星は、その中心部で水素原子を融合してヘリウム原子を形成している。 太陽を含む宇宙の星の約90%は主系列星であると言われています。 主系列星の質量は、太陽の10分の1程度のものから200倍程度のものまであります。
星は、最初はチリやガスの雲として生まれます。 重力によってその雲が引き寄せられます。 崩壊した物質が動力源となり、小さな原始星が形成されます。 原始星はガスの密集した雲の中で形成されることが多く、検出が難しいとされています。
カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLS)のマーク・モリス氏は声明の中で、「自然は星を単独では形成しない。 “
太陽の質量の0.08倍以下の小さな天体は、核融合の段階に達することができません。
質量が太陽の0.08倍以下の小さな天体は、核融合の段階に至らず、褐色矮星という点火しない星になります。 しかし、質量が十分にあれば、崩壊したガスや塵が高温で燃焼し、最終的には水素をヘリウムに融合させる温度に達します。 この星は、水素の核融合によってエネルギーを得て、主系列星となる。 核融合によって外向きの圧力が発生し、重力による内向きの圧力と釣り合って、星は安定する。 主系列星の寿命は、星の質量によって決まります。質量の大きい星は、物質の量が多くても、重力の影響で核の温度が高くなるため、早く燃え尽きてしまいます。 太陽が約100億年かけて主系列星になるのに対し、その10倍の質量を持つ星は2,000万年しか生きられません。 太陽の半分の重さの赤色矮星は800〜1,000億年と、宇宙の年齢である138億年よりもはるかに長い寿命を持っています。 赤色矮星は、宇宙の年齢138億年よりもはるかに長い寿命を持っています(この長い寿命が、赤色矮星が生命を育む惑星の良い供給源であると考えられている理由の一つです)。
明るく輝く星
今から2,000年以上も前のこと。
今から2,000年以上前、ギリシャの天文学者ヒッパルコスが、星の明るさを分類した最初のカタログを作ったと、2003年にコーネル大学の「Ask An Astronomer」に参加したDave Rothstein氏は語っています。
「基本的には、空にある星を見て、その明るさで分類しました。最も明るい星を『1等星』、次に明るい星を『2等星』、そして『6等星』まで。
現代の観測機器では、明るさの測定方法が改善され、より正確に測定できるようになりました。
20世紀初頭、天文学者は星の質量と光度(光の量)が関係していることに気付きました。 これらはいずれも恒星の温度に関係しています。 太陽の10倍の質量を持つ星は、その1000倍以上の光を放っています。
星の質量と光度は、星の色にも関係します。 質量の大きい星は温度が高くて青く、質量の小さい星は温度が低くて赤みがかっています。
世界的な天文台であるラス・カンブレス観測所によると、「星の表面温度によって、その星が発する光の色が決まる」という。 “
このことから、星の明るさと色(温度)をグラフ化した「ヘルツシュプルング・リュッセル(H-R)図」というものが作られました。 ほとんどの星は「主系列」と呼ばれる線上にあり、左上(高温の星が明るい)から右下(低温の星が暗い)に向かっています。
星が消えるとき
やがて主系列星は、コアの水素が燃え尽きて寿命を迎えます。
太陽の4分の1以下の質量の星は、そのまま崩壊して白色矮星になります。 白色矮星は、中心部での核融合の燃焼はなくなりますが、熱を放射しています。
より大きな星は、ヘリウムと炭素が融合する温度になるまで、外層が内側に崩壊していきます。
大型の星は、ヘリウムが炭素に融合するほどの高温になるまで、外層が内側に崩壊し、融合の圧力が外側に向かってかかり、元の大きさの数倍にまで膨張して赤色巨星になります。 この新しい星は、主系列星であったときよりもはるかに暗い。
メリーランド州の宇宙望遠鏡科学研究所のハワード・ボンド氏は、「今から約50億年後、太陽が赤色巨星になり、地球を燃やし尽くした後、太陽自身の美しい星雲を放出し、白色矮星として消えていくでしょう」と声明を出しています。
元の星が太陽の10倍もの質量を持っていた場合、1億年以内に物質を燃やし尽くし、超高密度の白色矮星に崩壊します。 さらに大質量の星は、激しい超新星爆発を起こし、コアで生成された重元素を銀河中にまき散らします。
赤色矮星は寿命が長いため、ビッグバンの直後にできたものでも今でも存在しています。
寿命の長い赤色矮星は、ビッグバン直後に形成されたものでも現在存在しています。
このように、赤色矮星の寿命は長く、ビッグバン直後に形成されたものでも、現在も存在しています。
Nola Taylor Reddを@NolaTRedd、Facebook、またはGoogle+でフォローしてください。 Follow us at @Spacedotcom, Facebook or Google+.
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