恒星の一生|星の誕生から死まで|恒星の誕生

夜空に輝いている星にも、人間と同じように誕生から死を迎えるというサイクルがあります。

宇宙の星はどの様に生まれどの様な最期を迎えるのか、今回は星(恒星)の一生についてみていきたいと思います。

星は星間物質のガス(星間ガス)から生まれます。

星の赤ちゃんである原始星をへて、質量の軽いものは褐色矮星(かっしょくわいせい)に、それ以外は主系列星になります。

主系列星になった星は、一生の大半を主系列星で過ごします。

星の一生

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星の成長から死まで

原始星から主系列星へと成長した星が年を取ると、表面がふくらんで赤色巨星になります。

軽い赤色巨星は、ガスをまき散らして、惑星状星雲白色矮星(はくしょくわいせい)を残して死にます。

一方、重い赤色巨星は、超新星爆発を起こし、超新星残がいの中に中性子星やブラックホールを残して死を迎えます。

惑星状星雲や超新星残がいは、宇宙に広がって漂いやがて新しい星を生む星間ガスに変わります。

このように星は星間ガスから生まれ、星間ガスに帰るのです。

恒星の誕生

恒星は星間ガスから生まれます。

ガスと言っても、温度に違いが有り、ガスの温度によって状態を変えます。

-200℃からー50℃くらいのガスは、原子ガスになりますが、星間物質の半分は原子ガスです。

これよりも温度の低い、-250℃以下の冷たいガスは、原子同士が結びついて分子ガスになり、分子ガスが集まると星間分子雲という、星の材料になります。

宇宙を漂う星間ガスは重力で集まって星の赤ちゃんである原始星になります。

原始星は、やがて周りのガスを集めながら重力でゆっくりと縮み、一人前の大人の星(主系列星など)へと成長していきます。

星間分子雲 ― 恒星の生まれるところ

宇宙を漂う星間ガスが冷えて固まり、星間分子雲がつくられます。

これはいわば「星のたまご」の集まりです。

星間分子雲のなかでも、特にガスのこい部分は、自身の重力でガスどうしが集まり、さらに濃いガスのかたまりをつくります。

これが原始星、つまり星の赤ちゃんです。

星間分子星雲にはチリがたくさんあり、後ろの星や星雲を隠しています。

星間分子星雲は電波を放っているので、主に電波観測で調べられます。

原始星 ― 赤ちゃん星のすがた

原始星が出来る時、その周囲には回転するガスの円盤が出来ます。

中心にある原始星に向かって、円盤から少しづつガスが落ちていきます。

しかし一部は噴き出して、光ジェットや双極分子流になります。

ジェットとは、原始星やブラックホールなどの天体からは、2方向に光のすじが伸びています。

これをジェットといいます。

ジェットの正体は、天体が噴き出す熱いガスです。

このガスはとても速く光の速さぐらいになるものもあります。

何故天体にジェットが出来るかは良く分かっていません。

原始星から一人前の星へ

原始星がガスを集めて大きな星へ成長すると、次第に周りを漂うガスは無くなっていきます。

その後、双極分子流や光ジェットはおさまり、ガス円盤もなくなり、中心の星だけが残されます。

この間に星は自分の重力で縮んでいき、星中心部のガスは濃くなり、温度が上がっていきます。

中心部のガスがある温度をこえると、水素ガスの核融合が起こり、明るく輝き始めます。

このようにして、一人前の星である主系列星になります。

しかし、太陽の0.08倍より軽い星は、重力が弱いため、ガスの温度が上がらず、核融合が起きません。

このような原始星は、褐色矮星になります。

沢山生まれる軽い星

星間分子雲からは重い星や軽い星が同じ数だけ生まれてくるわけではありません。

例えば1000個の星が生まれたら、そのうちのほとんどは太陽の0.1から1倍ほどの軽い星です。

それに対して太陽の1~10倍ほどの星は40個ぐらい、太陽の10~100倍ほどの重い星はたったの2個ぐらいしか生まれません。

このように、重たい星は生まれにくく、軽い星はたくさん生まれるのです。

さいごに

夜空に輝く星にも、人間と同じように誕生から死までのサイクルが有り、今回は、星が誕生する仕組みについてお届けしました。

次回は、成長を遂げ、年老いた星がどの様になっていくかをお届けします。

⇒⇒⇒恒星の一生|星の誕生から死まで|恒星の最期

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