Древните астрономи смятали, че Слънцето е огнена топка, но сега астрономите знаят, че в ядрото на звездите става ядрен синтез, който им позволява да отделят толкова много енергия. Нека да разгледаме условията, необходими за създаване на ядрен синтез в звезди и някои от различните деца на синтез, които могат да продължат.
Ядрото на една звезда е интензивна среда. Налягането е огромно, а температурите могат да бъдат по-големи от 15 милиона келвина. Но това са вид условията, от които се нуждаете за ядрения синтез. След достигане на тези условия в сърцевината на звездата, ядреният синтез преобразува водородните атоми в хелиеви атоми чрез многоетапен процес.
За да завършите този процес, два водородни атома се сливат заедно в деутериев атом. Този деутериев атом може след това да се слее с друг водород, за да образува лек изотоп на хелий - 3Той. И накрая, две от ядрата на хелий-3 могат да бъдат слети заедно, за да образуват атом хелий-4. Цялата тази реакция е екзотермична и затова отделя огромно количество енергия под формата на гама лъчи. Тези гама лъчи трябва да направят дългото бавно пътуване през звездата, като се абсорбират и след това отново се излъчват от атом към атом. Това намалява енергията на гама-лъчите до видимия спектър, който виждаме, че тече от повърхността на звездите.
Този цикъл на синтез е известен като протон-протонна верига и това е реакцията, която се случва в звезди с масата на нашето Слънце. Ако звездите имат повече от 1,5 слънчеви маси, те използват различен процес, наречен цикъл CNO (въглерод-азот-кислород). В този процес четири протона се запалват, използвайки въглерод, азот и кислород като катализатори.
Звездите могат да излъчват енергия, стига да имат водородно гориво в сърцевината си. След като този водород изтича, термоядрените реакции се изключват и звездата започва да се свива и охлажда. Някои звезди просто ще се превърнат в бели джуджета, докато по-масивните звезди ще могат да продължат процеса на синтез, използвайки хелий и дори по-тежки елементи.
Тук сме писали много статии за звезди в Space Magazine. Ето статия за звезда, която наскоро спря своите реакции на синтез, и ето една звезда, която отново запали своите реакции на синтез.
Ако искате повече информация за звездите, разгледайте новините на Hubblesite за звездите и ето началната страница за звездите и галактиките.
Записали сме няколко епизода на Astronomy Cast за звезди. Ето две, които може да ви бъдат полезни: Епизод 12: Откъде идват бебешки звезди и Епизод 13: Къде отиват звездите, когато умират?
Препратки:
http://www.jet.efda.org/fusion-basics/what-is-fusion/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/procyc.html
http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/olson1/
