Muistsed astronoomid arvasid, et Päike oli tulepall, kuid nüüd teavad astronoomid, et tähtede tuumas toimub tuumasüntees, mis võimaldab neil väljastada nii palju energiat. Vaatame tingimusi, mis on vajalikud tähtede tuumasünteesi loomiseks ja tuumasünteesi erinevateks lasteks, mis võivad jätkuda.
Tähe tuumaks on intensiivne keskkond. Rõhk on tohutu ja temperatuur võib olla suurem kui 15 miljonit kelvinit. Kuid just sellised tingimused on vajalikud tuumasünteesi toimumiseks. Kui need tingimused on tähe tuumas saavutatud, muundab tuumasüntees mitmeastmelise protsessi abil vesinikuaatomid heeliumi aatomiteks.
Selle protsessi lõpuleviimiseks liidetakse kaks vesinikuaatomit deuteeriumiaatomiks. Selle deuteeriumiaatomi saab seejärel ühendada teise vesinikuga, moodustades heeliumi kerge isotoobi - 3Tema. Lõpuks saab kaks heelium-3 tuuma ühendada, moodustades heelium-4 aatomi. Kogu see reaktsioon on eksotermiline ja seega eraldab see gammakiirte kujul tohutult energiat. Need gammakiired peavad tegema pika aeglase teekonna läbi tähe, neeldudes ja eraldudes seejärel aatomist aatomisse. See viib gammakiirte energia nähtavale spektrile, mida näeme tähtede pinnalt voogamas.
Seda sulandumistsüklit tuntakse prootoni-prootoni ahelana ja see on reaktsioon, mis juhtub meie Päikese massiga tähtedel. Kui tähtedel on üle 1,5 päikese massi, kasutavad nad teistsugust protsessi, mida nimetatakse CNO (süsinik-lämmastik-hapnik) tsükliks. Selles protsessis sulanduvad neli prootonit, kasutades katalüsaatoritena süsinikku, lämmastikku ja hapnikku.
Tähed võivad energiat eraldada seni, kuni nende südamikus on vesinikkütust. Kui see vesinik saab otsa, sulandumisreaktsioonid suletakse ja täht hakkab kahanema ja jahtuma. Mõned tähed muutuvad lihtsalt valgeteks kääbusteks, samal ajal kui massiivsemad tähed saavad termotuumaprotsessi jätkata heeliumi ja veelgi raskemate elementide abil.
Oleme siin Space Magazine'is kirjutanud palju tähti tähtede kohta. Siin on artikkel tähe kohta, mis hiljuti sulges oma termotuumareaktsioonid, ja siin on täht, mis süttis uuesti oma termotuumareaktsioonid.
Kui soovite lisateavet tähtede kohta, vaadake Hubblesite'i uudiseid tähtede kohta ja siin on tähtede ja galaktikate koduleht.
Oleme salvestanud mitu tähte astronoomiaosast. Siin on kaks, mis võiks teile abiks olla: Episood 12: Kust tulevad beebitähed, ja Episood 13: kuhu lähevad tähed, kui nad surevad?
Viited:
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/
