Hvorfor er der en minimumsmasse for et objekt at blive stjerne?

Der er en minimumsmasse for et objekt at blive en stjerne på grund af en delikat balance mellem tyngdekraft , der trækker stof sammen, og nuklear fusion , der skubber stof fra hinanden. Her er sammenbruddet:

1. Tyngdekraftens rolle:

* Tyngdekraften er den kraft, der tiltrækker alle stoffer over for hinanden. Jo mere massivt objekt er, jo stærkere er det tyngdekraft.

* I de tidlige stadier af stjernedannelse kollapser en stor sky af gas og støv under sin egen tyngdekraft. Dette sammenbrud opvarmer kernen i skyen.

2. Nuclear Fusions rolle:

* Når kernen i den sammenbrudte sky opvarmes, begynder atomerne inden for den at bevæge sig hurtigere og kolliderer mere voldsomt.

* Når temperaturen og trykket når et kritisk punkt (ca. 10 millioner Kelvin), smelter brintatomer sammen for at danne helium og frigive en enorm mængde energi. Dette er nuklear fusion.

3. Den minimale massetærskel:

* For at fusion kan forekomme, skal kernetemperaturen og trykket være højt nok til at overvinde den elektrostatiske frastødelse mellem de positivt ladede brintkerner.

* Mindre genstande har simpelthen ikke nok masse til at generere den nødvendige tyngdekraft til at komprimere deres kerner til den krævede temperatur og tryk for fusion.

* Denne minimumsmasse anslås til at være omkring 0,08 solmasser , som er ca. 8% massen af ​​vores sol.

4. Hvad sker der under minimumsmassen:

* Objekter under denne tærskel, kendt som brune dværge, gennemgår delvis fusion af deuterium (en tungere isotop af brint), men ikke vedvarende brintfusion. De afkøles og falmer over tid.

* De er i det væsentlige "mislykkede stjerner", der mangler det tilstrækkelige tyngdekrafttræk til at opretholde den nukleare ovn, der kræves til en stjernes levetid.

Kortfattet:

Minimumsmassen for en stjerne bestemmes af den delikate balance mellem tyngdekraft og nuklear fusion. Kun genstande, der er massiv nok til at generere tilstrækkelig tyngdekraft til at indlede fusion, kan opretholde en stjernes levetid.