 |
 |
 |
ชีวิตความลับของดวงดาว ตอน : The End of Stars [หน้า 3/4] | |||||||||
| |||||||||
|
แสดงตนเริ่มหลอมละลายไฮโดรเจน แต่เยาว์วัย Hydrogen fusion in a Younger High-mass stars ดาวทุกชีวิตการเกิดเหมือนกันทั้งหมด แต่ High-mass stars ได้ก่อตัวภายนอก กลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศ แบบไม่ปะติดปะต่อระหว่างพลังงานแรงดึงดูดที่จะสืบเนื่อง ไปสู่ Protostar เกิดศักยภาพของแรงดึงดูดในลำดับต่อมา แกนในมีความร้อน เพียงพอต่อการหลอมละลายทำให้ Hydrogen เริ่มเผาไหม้ ขณะเยาว์วัยในระยะ ของ Protostar อย่างไรก็ตาม เป็นการเผาไหม้หลอมละลาย แต่เป็นไปเฉพาะส่วนด้านข้างของ High-mass stars เท่านั้น จึงเป็นข้อต่างจากลำดับชีวิตของ Low-mass stars ทีมีวิถีการดำรงชีวิตคล้ายกับดวงอาทิตย์ โดยหลอมละลาย Hydrogen ผ่านพ้นสู่ Helium แบบ Proton-proton chain โดยต้องมีเงื่อนไขอุณหภูมิที่สูง กรณีของ High-mass stars แสดงอำนาจต่างออกไปกระทำให้อนุภาค Proton มีศักยภาพวิ่งปะทะสู่ Carbon – Oxygen - Nitrogen หรือ Proton อื่นๆได้โดย Carbon – Oxygen - Nitrogen ทั้งหมดนั้น เป็นวัตถุดิบที่เกิดขึ้นมีเพียง 2% จาก ดาวขณะก่อตัวท่ามกลางอวกาศ โดยปริมาณจำนวนนี้ สามารถสร้างให้ไส้แกนใน ให้ดาวมีความสมบูรณ์ได้ การมีศักยภาพดังกล่าวกลายเป็น Catalyst (ตัวช่วย) ต่อการสืบเนื่องดีกว่าแบบ Proton-proton chain อย่างเดียว ความหมายของ Catalyst อาจเปรียบเสมือนมี ภูมิคุ้มกันที่แสดงอาการโต้ตอบ โดยไม่สิ้นเปลืองสูญหายไป ทั้งให้เกิดขบวนการ ลูกโซ่อย่างรวดเร็ว ต่อการหลอมละลายของ Hydrogen เรียกว่า CNO cycle (C= carbon N= nitrogen O= oxygen มีรูปแบบเป็นวัฐจักร) |
 | ||
|
High-mass stars ขนาดมวลที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ มากกว่า 8 เท่า เทียบแล้ว ใหญ่กว่าโลก 10 ล้านเท่า นับว่ามีขนาดที่มหาศาลใหญ่หลวง จึงมีพลังงานอย่าง แปลกประหลาด ด้วยอนุภาค Proton หลั่งไหลเหมือนสายน้ำ กระโดด กระเด้งกัน อยู่ภายในเป็นการพยายามที่จะออกแรง เรียกว่า Radiation pressure (ปฏิกิริยา โต้ตอบความกดดัน) Proton มีพลังขับดันที่แข็งแกร่งมาก วิ่งด้วยความเร็วมากกว่า 1,000 กม./วินาที เทียบได้ว่าวิ่งรอบโลกใช้เวลาเพียง 10 วินาที อายุยาวถึง 100,000 ปีในอวกาศ เพียงเริ่มต้นชีวิตของ High-mass stars ก็มีความยิ่งใหญ่เปรียบดังเกิดขึ้นอย่าง พรั่งพร้อม ทั้งขนาด ระบบของพลังงานที่กักตุนไว้อย่างน่าเกรงขาม ดังนั้น CNO cycle เป็นระบบที่คอยเอื้อความมั่นคง และมั่งคั่งต่อการหลอมละลาย Hydrogen ภายในแกนตั้งแต่เริ่มแรก High-mass stars ที่มีขนาดใหญ่ 25 เท่า ของดวงอาทิตย์ สามารถเผาไหม้ Hydrogen ภายในไม่กี่ล้านปี โดยเกิดการเผา ข้ามชั้นสู่ภายนอก มีความรวดเร็วกว่าระยะเวลาของ Low-mass stars หลายเท่า เห็นได้ว่าเพียงเริ่มต้นชีวิตของ High-mass stars ก็มีความยิ่งใหญ่เปรียบดังชีวิต ที่เกิดขึ้นอย่างพรั่งพร้อมทั้งขนาด และพลังงานที่กักตุนไว้อย่างน่าเกรงขาม แสดงตนสู่ซูเปอร์ยักษ์ สีแดง Becoming a Red supergiant หลังจากการหลอมละลายในแกน Hydrogen ที่ยาวนานได้เริ่มหมดลง มีผลให้ ไส้แกนเกิดความร้อนสูง หดตัวลง เข้าสู่การเริ่มต้นเผาไหม้เปลือกของ Hydrogen เรียกว่า Hydrogen shell burning ที่ล้อมรอบแกนในของ Helium ขบวนการ Hydrogen shell burning คือ การเผาเปลือกสัณฐานของดาว ที่อยู่ ระหว่างแกนด้านในเป็นผลส่งต่อในการโป่งพองออกของดาว ต่อมาสู่ชั้นด้านนอก บางกรณีแกนในหดตัว แรงดูดดึงหดตัว มีการปลดเปลื้องพลังงานออก จึงต้องรอ คอยจนกระทั่งความร้อนกลับคืน สู่ระดับที่จะหลอมละลาย Helium ทั้งหมดกลาย เป็น Carbon โดยจะใช้เวลาไม่มากไปกว่า 100,000 ปี แม้ว่ากิจกรรมภายในโครงสร้างของ High-mass stars ดำเนินอย่างเร่งรีบไม่หยุด ยั้งแต่การแสดงด้านนอกเป็นไปอย่างเชื่องช้า เพราะแต่ละชั้นภายในถูกเผาไหม้ หลอมละลาย ภายใต้เปลือกที่ห่อหุ้มอยู่ จนถึงเวลาหนึ่งจึงจะลุกโชติช่วง ทั้งหมด ร่วมกันเปล่งรังสีของแสง โดยเฉพาะดาวขนาดใหญ่ตอบสนองถึงการเปลี่ยนแปลง อย่างรวดเร็วแทบไม่ต้องใช้เวลา เป็นการแสดงผลเกิดขึ้นเป็น Red Supergiant ขณะที่การหลอมละลาย Helium เริ่มต้นอีก เพียงพอที่เก็บสะสมไว้ในแกน แกน ก็เติบโตขยายใหญ่ขึ้นจนแสดงออกสู่ชั้นด้านนอกอย่างเร่งรีบ จึงทำให้ชั้นด้านนอก ตอบสนองมีการหดตัว เรียกว่า Helium burning supergiant ขณะเดียวกันขบวน การเผาไหม้ ของ Hydrogen shell burning จะลดถอยลงไป |
 |
| ||
การเผาไหม้ Helium ดำเนินต่อไปจนหมดสิ้นลง แกนในก็จะหดตัวลงรอกระทั่ง มีการหลอมละลายของ Carbon เกิดขึ้นใหม่ เมื่อมีความร้อนเพียงพอทำให้ Hydrogen และ Helium เกิดการเผาไหม้เปลือกรอบ แกนที่เหลืออยู่อย่างต่อเนื่อง จากนั้นดาวจะเต็มไปด้วยเชื้อเพลิง แบบ Heavier elements ในเปลือกแต่ละชั้น High-mass stars เกิดโครงสร้างภายในเปรียบเหมือน ชั้นเปลือกของหัวหอมด้วย การเผาไหม้หลอมละลายระหว่างชั้นภายในตลอดเวลา พัฒนาการสู่ระบบ Multiple shell-burning supergiant (ขบวนการเผาเปลือกแบบทวีคูณควบซ้อน) เริ่มด้วยไส้แกนชั้นในสุด (Iron core) ออกสู่ชั้น Silicon โดยสะสม Iron ไว้ต่อไป นับเป็นความก้าวหน้าขั้นสูงเผาไหม้ แบบนิวเคลียร์ (Advanced Nuclear Burning) จากขบวนการ Nuclear reactions (ปฏิกิริยานิวเคลียร์) แสดงใกล้ถึงวาระสุดท้าย อีกระดับ แสดงผลของ Nuclear reactions ด้วยการเกิดขึ้นพร้อมๆกัน ต่อเนื่องกันหลายๆ ครั้งของ Helium-capture reactions (ปฏิกิริยาผนวชฮีเลียม) เป็นการหลอม ละลาย Helium Nuclear กับ Nuclear อื่นๆ เช่น Helium-capture สามารถหลอม ละลาย Carbon สู่ Oxygen หรือ Oxygen สู่ Neon หรือ Neon สู่ Magnesium เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ช่วงชีวิต Intermediate-mass stars และ High-mass stars มี ความหลากหลายมาก ด้วยลำดับขั้นตอนเกิดต่อเนื่องอย่างรวดเร็วในแบบเดียวกัน การป้องกันความเสื่อมถอย ความกดดันเพื่อรักษาสถานะภาพของ Intermediate- mass stars มีความต้องการด้วยการเผาไหม้ Carbon หรือ Oxygen กับธาตุหนัก ชนิดใดก็ได้ ในขั้นสุดท้าย Intermediate-mass stars มีวิถีจบชีวิตแบบเดียวกับ White dwarf |
 | ||
|
แสดงตนเป็นซูเปอร์โนวา The Supernova Explosion การบุกรุกคือสัญญาณที่บ่งบอกของ ถึงการหมดวัตถุดิบของดาว โดยการหลอม ละลายสู่ชั้น ไส้แกนชั้นในสุด (Iron core) เป็นเป้าหมายหลัก ถ้าการลุกไหม้ที่ สามารถเผาธาตุ Iron สุดแข็งแกร่งได้แล้ว ก็จะเป็นการไม่ยากเลยที่จะเผาธาตุใน ชั้นอื่นๆของตนได้ต่อไป เป็นสิ่งที่หยุดยั้งไม่ได้ ข่าวร้ายของชีวิตดาวได้เกิดขึ้นแล้ว ส่วนประกอบของธาตุ Iron ที่เป็นไส้จุดศูนย์กลางดาว High-mass stars เรายังไม่ ทราบทั้งหมด แต่เป็นสิ่งน่าสนใจมาก เพียงรู้ว่าคงไม่ใช่มีเพียงธาตุเดียวเท่านั้นแน่ ที่จะสามารถสร้างสรรค์ได้ระดับ Nuclear energy ได้ การถดถอยลงแบบรวบรัด ของความกดดัน เป็นผลพวงให้เกิดสู่ระบบแกนภายใน การยุบตัวลงอย่างมหาศาลมากกว่า 1,000 เท่า หากเรากล่าวเท่านี้อาจไม่น่าตกใจ ลองนึกภาพว่า High-mass stars มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ไม่น้อยกว่า 8 เท่า แล้วระเบิดยุบตัวลง จะเกิดสะเทือนเลื่อนลั่นเพียงใด นั่นเป็นการเปลี่ยนวิถีชีวิตสู่ Supernova อย่างสมบูรณ์ |
|
| ||
|
 | ||
|
 |
| ||||
|
บทความ
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น