スターのライフサイクルとは何ですか？

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他の生物と同じように、星は自然のサイクルを経ます。これは誕生から始まり、変化と成長を特徴とする寿命を超えて終わり、死に至ります。もちろん、ここでは星について話しています。星の生まれ方、生き方、死ぬ方法は、私たちが慣れ親しんでいるどの生命体ともまったく異なります。

1つには、タイムスケールがまったく異なり、数十億年のオーダーが続くことです。また、彼らが彼らの寿命の間に経験する変化も全く異なります。そして、彼らが死んだとき、その結果はもっとはっきりとわかるでしょうか？星のライフサイクルを見てみましょう。

分子雲：

星は冷たい分子ガスの広大な雲として始まります。ガス雲は何百万年もの間銀河に浮かんでいる可能性がありますが、その後、何らかの事象により、それ自体の重力の下でそれが崩壊し始めます。たとえば、銀河が衝突すると、冷たいガスの領域は、崩壊を開始するために必要なキックを与えられます。また、近くの超新星の衝撃波が領域を通過するときにも発生します。

崩壊するにつれて、星間雲はますます小さな断片に分裂し、これらの一つ一つがそれ自体で内側に崩壊します。これらのピースのそれぞれがスターになります。雲が崩壊すると、重力エネルギーによって雲が加熱され、個々の粒子すべてからの運動量の保存によって雲が回転します。

プロトスター：

恒星の素材がどんどん緊密に引っ張られると、それは加熱され、さらなる重力の崩壊を押します。この時点では、オブジェクトはプロトスターとして知られています。原始星を囲んでいるのは、追加素材の星状円盤です。これの一部は、内側に螺旋を描き続け、追加の質量を星に重ねます。残りはそのまま残り、最終的には惑星系を形成します。

星の質量に応じて、恒星の進化の原始星の段階は、その全寿命に比べて短くなります。太陽の質量が1つ（つまり、太陽と同じ質量）の太陽電池の質量は、約1000,000年続きます。

Tタウリスター：

Tタウリスターは、物質がプロトスターに落下しなくなると始まり、膨大な量のエネルギーを放出します。それらは、太陽の進化のこの段階を研究するために使用されたプロトタイプの星、つまり地球から約600光年、ハイアデスクラスターの方向に位置する変光星であるTタウリに因んで名付けられました。

Tタウリ星は明るいかもしれませんが、これはすべて、崩壊する物質からの重力エネルギーに由来します。 Tタウリスターの中心温度は、核の核融合をサポートするには不十分です。それでも、Tタウリスターはメインシーケンススターと同じくらい明るく表示されます。 Tタウリフェーズは約1億年続き、その後、星はその開発の最も長いフェーズ、メインシーケンスフェーズに入ります。

メインシーケンス：

最終的に、星の中心温度は、その核の融合が始まることができるポイントに達します。これは、すべての星が水素の陽子をいくつかの段階を経てヘリウムの原子に変換するときに通過するプロセスです。この反応は発熱的です。必要以上の熱を放出するため、メインシーケンススターのコアは膨大な量のエネルギーを放出します。

このエネルギーは、星の中心部でガンマ線として始まりますが、星から出るのにゆっくりと時間がかかるので、波長は低下します。この光のすべてが星を外側に押し、それを内側に引っ張る重力に対抗します。生命のこの段階にある星は、水素燃料の供給が続く限り、バランスが保たれます。

そしてそれはどのくらい持続しますか？星の質量に依存します。太陽の半分の質量をもつ赤い小人のような最も軽い星は、数千億年、さらには何兆年も、彼らの燃料を飲み込むことができます。私たちの太陽のような大きな星は、通常、100〜150億年の間、主シーケンス段階にあります。最大の星は寿命が最も短く、数十億、さらには数百万年も続くことができます。

レッドジャイアント：

星はその生涯を通じて、その中心で水素をヘリウムに変換しています。このヘリウムが蓄積し、水素燃料がなくなります。星が中心で水素の燃料を使い果たすと、内部の核反応は停止します。この軽い圧力がなければ、星は重力によって内側に収縮し始めます。

このプロセスにより、核の周りの水素の殻が加熱され、核が点火されて、星が再び1,000〜10,000倍明るくなります。これにより、星の外側の層が外側に拡大し、星のサイズが何度も大きくなります。私たち自身の太陽は、地球の軌道に至るまで到達する球に膨らむと予想されています。

星の中心の温度と圧力は、最終的にヘリウムが炭素に融合することができる点に到達します。星がこの点に達すると、その星は縮小して赤い巨人ではなくなります。太陽がこのプロセスを続けることができるよりはるかに重い星は、元素の表を上に移動して、より重い原子を作成します。

ホワイトドワーフ：

太陽の質量のある星は、炭素を溶かす重力がありません。そのため、コアのヘリウムがなくなると、効果的に死んでしまいます。星はその外側の層を空間に放出し、次に収縮して、最終的に白い矮星になります。この恒星の残骸は熱くなっているかもしれませんが、内部では核融合反応は起こりません。それは数千億年以上かけて冷却され、最終的に宇宙の背景温度になります。

スペースマガジンには、星のライブサイクルに関する多くの記事が掲載されています。太陽のライフサイクルとは何ですか？、レッドジャイアントとは？、太陽がレッドジャイアントになると地球は生き残りますか？、私たちの太陽の未来は何ですか？

星についてもっと知りたいですか？スターに関するハッブルサイトのニュースリリースと、NASAが宇宙を想像することからのより多くの情報はここにあります。

星についての天文学キャストのいくつかのエピソードを記録しました。役立つと思われる2つは次のとおりです。エピソード12：ベビースターはどこから来るのですか？、エピソード13：スターが死んだらどこへ行くのですか？

出典：