Как вы думаете, какой элемент является самым опасным? Многие вспомнят радиоактивный, например, плутоний или полоний. Другие назовут какой-нибудь токсин или яд. Как ни странно, самый опасный элемент является самым обычным. Это железо. Оно может уничтожить звезды.
Чтобы понять почему именно железо так опасно, нужно понять принцип работы звезд. Они представляют собой реакторы в которых протекают реакции ядерного синтеза. В недрах звезд, например, Солнца происходит слияние атомов, в результате чего происходит выделение огромной энергии достаточной, чтобы обеспечить теплом всю Землю, находящуюся примерно в 150 миллионах километрах от него.
Жизнь звезды начинается с облака водорода и гелия. В процессе синтеза ядра водорода сливаются, образуя гелий. Если звезда небольшая, у нее недостаточно гравитации и тепла, процесс на этом останавливается, она не может объединять атомы гелия и превращается в красного карлика.
У звезд солнечной массой достаточно гравитации чтобы сильнее сжать ядро. В процессе этого сжатия внешние слои звезды расширяются наружу и образуется красный гигант.
Более крупные звезды способны объединять атомы гелия, в результате чего появляются более тяжелые элементы — углерод и кислород. Слияние атомов гелия приводит к выделению еще большей энергии, происходят вспышки, которые выбрасывают внешние слои звезды в открытый космос, в результате остается только ядро — белый карлик из кислорода и углерода размером с Землю. Синтез элементов останавливается и звезда медленно умирает.
Но где же в этой схеме железо? Звезды размером с Солнце не могут синтезировать железо. Но в очень крупных и массивных звездах синтез на кислороде и углероде не останавливается. Далее появляются неон, сера, магний, кремний, фосфор и, наконец, железо.
Вот здесь и начинаются проблемы. Количество энергии необходимой для слияния компонентов в железе превышает энергию выделяемую самим сплавом. Дальнейший синтез с образованием более тяжелых элементов невозможен. Железо выступает как звездный вампир, оно не излучает, а поглощает энергию, звезда начинает поедать саму себя. Тепло и энергия, выделяемые в процессе синтеза больше не могут противостоять гравитации и звезда коллапсирует.
Как ни странно железо же может и остановить крах звезды. Внешние слои звезды, как правило, не могут проникнуть в плотное железное ядро, звезда не может схлопнуться и энергия направляется наружу. В результате образуется сверхновая, ударные волны этого процесса способны синтезировать более тяжелые элементы чем железо, например, золото или серебро. Звезда же становится нейтронной звездой, размером с небольшой город и массой равной массе всего человечества втиснутого в кусочек сахара.
Если же звезда тяжелее Солнца не менее чем в пять раз, происходит еще более страшная вещь. Схлопывание звезды остановить уже ничто не может и она коллапсирует в черную дыру из которой не может вырваться ни материя, ни энергия.
В любом случае образование железа в звезде — это последняя стадия ее жизни.
Ставьте лайк, если понравилось
Подписывайтесь на канал "Вселенная". Впереди много интересного.