ดาราศาสตร์
วิวัฒนาการของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ทุกดวงเกิดจากการยุบตัวของเนบิวลา การที่เนบิวลายุบตัวเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของเนบิวลา เอง ทำให้ความดันและอุณหภูมิ
ภายในเนบิวลาสูงมาก โดยเฉพาะบริเวณแก่นกลางที่ยุบตัวจะมีอุณหภูมิสูงกว่า ที่ขอบนอก สูงเป็นหลายแสนองศาเซลเซียส เรียกการยุบตัวของเนบิวลา
ช่วงนี้ว่า ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (pro- tostar) แรงโน้มถ่วงจะทำให้เนบิวลาเกิดการยุบตัวลงไปอีก ความดันของแก่นกลางจะสูงขึ้น อุณหภูมิจะสูงถึง
15 ล้านเคลวิน สูงมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ เกิดพลังงานมหาศาล เมื่อเกิดความสมดุลระหว่าง แรงโน้มถ่วงกับแรงดันของแก๊ส
ร้อนภายในเนบิวลา จะทำให้เกิดดาวฤกษ์อย่างสมบูรณ์ พลังงานของดาวฤกษ์ เกิดจากปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์
ภาพวาดดาวฤกษ์ก่อนเกิด ในจินตนาการของศิลปิน
ที่มา : http://sscws1.ipac.caltech.edu/Imagegallery/image.php?image_name=ssc2004-20b
ตัวอย่างปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ในดวงอาทิตย์
ที่มา : http://www.oknation.net/blog/GeneralScience/page4
เนื่องจากแก่นกลางของดาวฤกษ์มีความดันและอุณหภูมิสูงมาก ทำให้นิวเคลียสของธาตุไฮโดรเจน (โปรตอน) 4 นิวเคลียส
หลอมรวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม 1 นิวเคลียส มวลส่วนหนึ่งหายไป มวลที่หายไปนี้จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล
ตามทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์ คือ
E = mc2
เมื่อ E คือ พลังงาน
m คือ มวลที่หายไป
c คือ อัตราเร็วของแสงในอวกาศ = 300,000 กิโลเมตร/วินาที
เมื่อเวลาผ่านไปปริมาณของแก๊สไฮโดรเจนในดาวฤกษ์จะลดลง แรงโน้มถ่วงเนื่องจากมวลของดาวฤกษ์จะมีค่าสูงกว่าแรงดันของแก๊สร้อน
ทำให้ดาวฤกษ์ยุบตัวลง แก่นกลางของดาวฤกษ์จะมีอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 100 ล้านเคลวิน เกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ นิวเคลียสของธาตุฮีเลียมหลอม
รวมตัวกันเป็นนิวเคลียสชองธาตุคาร์บอนไฮโดรเจนที่อยู่รอบนอกของแก่นฮีเลียมจะมีอุณหภูมิสูงตามถึง 15 ล้านเคลวิน จนเกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์
ของไฮโดรเจนใหม่ เกิดพลังงานมหาศาล ดาวฤกษ์จึงเกิดการขยายตัวมีขนาดใหญ่กว่าเดิมมาก อุณหภูมิผิวด้านนอกจะลดลงกลายเป็นสีแดงที่เรียกว่า
ดาวยักษ์แดง (red giant) ในช่วงนี้พลังงานจะถูกปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์มาก ช่วงชีวิตของดาวยักษ์แดงจึงค่อนข้างสั้น
ที่มา : http://www.krugoo.net/archives/1370
สุดยอด