宇宙のことを学びたい11/78

宇宙には
138億年のふしぎがいっぱい！
月と銀河と星のロマン
山岡　均監修
ナツメ社

東大宇宙博士が教える
やわらか宇宙講座
井上　智彦
宇宙博士
サイエンスライター
東洋経済新報社

『月と銀河と星のロマン』
⭐️今日学んだことをメモする
星の一生
星は薄い水素やヘリウムのガス、塵（ちり）
など宇宙空間にある物質（星間物質）が
材料になって生まれる

星間物質がたくさん集まると自分の重力で
縮んでいき、中心部の温度が上がっていく

中心部が約1000万℃になると
“核融合反応”が始まり輝く

星の中心で水素の核融合が行われている
星を“主系列星”という

星の一生でもっとも長いのが主系列星時代

やがて星の中心部の水素が尽きて
ヘリウムの中心核ができる

ヘリウムの中心核が縮んで温度が上がると
星は膨らんで表面温度が下がり
“赤色巨星”（赤い巨大な星）年老いた姿になる

赤色巨星になると外側の物質を少しずつ
宇宙空間に出していく

中心核はもっと縮んで、小さくて重い
“白色矮星”になる

白色矮星は長い時間をかけてエネルギーを
失い輝かない“黒色矮星”になる
これが星の最後

太陽の8倍以上の重さの星は
最後に“超新星爆発”という大爆発を起こす

太陽の30倍くらいまでの重さの星は
超新星爆発のあとに“中性子星”になる
（超高密度な星）

それより重い星が超新星爆発を起こすと
“ブラックホール”になる

P32
星の一生が図で説明されている


⭐️感想
“星の一生”という概念がなかったので
おもしろかった

ブラックホールが
実は星の最後の形だなんて
（かなり重い星だけがなれる）

前回の“相対性理論”は
まだまだ落とし込めてないけど
地球上では想像できない力
とてつもなく重いと
とてつもなく大きな力が働くから
それぞれの星の一生があり
謎の天体とかができるのね
というざっくりとした学びができた

地球の重力は
ほんとうにミラクルだ

“核融合反応”も
すっかり馴染みのワードになってきた


↓もっとやわらかく説明されてた

『やわらか宇宙講座』
⭐️今日学んだことをメモする
基本編P98〜
恒星は”中心部の水素”を使い果たすと
「老人の星」になる

老年期になると
恒星はぶくぶくと膨らんでいって
巨大化する

恒星の“外側にある水素”が核融合反応を
起こすようになるから膨れ上がる

膨らむと表面温度は低くなるので
赤みを帯びる

この年老いた恒星を「赤色巨星」や
「赤色超巨星」という

「老人の星」の中心部には
水素から作られたヘリウムが
老廃物のように蓄積する

やがて
このヘリウムを燃料にした
“新たな核融合反応”が起きはじめ
炭素や酸素がつくられる

太陽より重たい恒星では
さらにネオン、マグネシウム、ケイ素、鉄
といった元素がつくられていく

地上から見える赤い星は
惑星である「火星」を除けば
どれも「老人の星」といえる

代表的な星は
オリオン座の“ベテルギウス”
さそり座の“アンタレス”

ちなみに
太陽の寿命は100億年で現在46億歳
約50〜60億年後に赤色巨星になる



「老人の星」の最期は「成人の星」のときの
体重できまる

•白色矮星
太陽と同じくらいの重さ（太陽の質量の8倍以下）の恒星は巨大化にともなって大量の
ガスを放出し、中心部がむき出しになる
すでに核融合反応の止まった燃えかすだけど
温度が高いままなの予熱で光っている状態

むき出しになった燃えかすはギューッと
凝縮して小さい
角砂糖1個分の重さが1トンという凝縮具合

•中性子星
太陽よりも重たい恒星は“超新星爆発”を
起こして最期を迎える
（太陽の質量の8倍から40倍程度）
大爆発のあとに“中性子星”が残る
電気的に中性な“中性子”という粒子からなる
角砂糖1個分の重さが５トンという凝縮具合

⭐︎中性子星は私たちの生活に関わりがある
恒星の核融合反応は鉄より重い元素をつくる
ことができない

中性子星同士が合体することで
“金”“銀”“プラチナ”といった貴金属や
家電製品に使われる“レアアース”などの
元素がつくられる

惑星の材料にこれらの元素が含まれ
地球の一部になったことで
手に入れることができてる

•ブラックホール
太陽よりももっともっと重い恒星の場合
（太陽の質量の40倍以上）
大爆発のあとに中性子星よりもさらに
密度の高いぎゅうぎゅう状態になり
自分自身の重さを支えられなくなる
その結果空間に穴があくブラックホール
という天体になる


恒星の死
「3つの役割」
①大爆発による恒星の死後は
星の中でつくられた元素を宇宙にばらまく
このおかげで宇宙に炭素や酸素が行き渡る

②爆発によって新しい元素をつくる
中性子星と同じように鉄より重い元素を作る

③爆発の衝撃が広がり新たな星が生まれる


⭐️感想
2冊分読むと“星の一生”のことが
より一層楽しめた

地球の誕生がかなりミラクル的な出来事
だと今までにざっくり学んできたけど

中性子星の合体や超新星爆発がきっかけで
貴金属やレアアースの元素がつくられた
ことを学ぶと
奇跡的な現象だけど
元素はリアルに存在するものなので
地球ってほんとうにすごいなと実感した


もっと子どもの頃に習いたかったな
高校生の頃たぶん？習った？かもだけど

このわくわくする感じを
子どもの頃に経験したかったな


宇宙すごい⭐︎