Как и почему умирают звезды: термоядерный реактор в космосе

Самые большие звезды во Вселенной – это загадочные объекты, полностью объяснить поведение которых современная наука не в состоянии. Но интереснее всего наблюдать за ними тогда, когда подобный гигант близок к завершению своего жизненного цикла.
Как и почему умирают звезды: термоядерный реактор в космосе

Для начала напомним, что звезды постоянно осуществляют реакции ядерного синтеза, в результате которых из-за огромного давления и колоссальных температур легкие элементы превращаются в более тяжелые. В итоге успешного синтеза выделяется некоторое количество дополнительный энергии. Для звезды это ничтожная мелочь, однако миллионы и миллиарды подобных итераций в секунду в результате и обеспечивают звезду той энергией которая позволяет ей светить миллиарды земных лет.

Подобно пеплу на дне пожара, остатки ядерных реакций опускаются в ядро ​​звезды, накапливая и предотвращая новые реакции в этом регионе, постепенно сливаясь в окружающую ядро оболочку. В начале звезды превращают в гелий самый легкий элемент — водород, причем гелий накапливается в ядре, а синтезированный водород выходит в оболочку. Но как только температура и давление достигают критической плотности, звезда способна сжечь и гелий, превратив его в углерод и кислород в ядре. В результате ядро окружает уже слой гелия, а его, в свою очередь – слой водорода.

К концу своей жизни звезды образуют гигантскую плазменную «луковицу» с ядром из железа, окруженным слоями слияния кремния, магния, углерода, кислорода, гелия и водорода. Звезды не могут переплавлять железо во что-то более тяжелое, не теряя энергии, поэтому синтез постепенно останавливается. И как только это происходит, звезда выворачивает эту «луковую» структуру наизнанку и погибает в результате впечатляющего взрыва сверхновой: