【縄文鉄器】のブログです。 色々と書いてます。。。since 2012.9.12
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ベテルギウスとは何なのか?
※元々「AVA民の宿敵、ベテルギウスとは何なのか?」というAVAの記事でした

皆さんベテルギウスを絶賛退治中のことと思います。
今回はそのベテルギウスの正体について!

74.png


---wikiから引用---
ベテルギウス(Betelgeuse)は、オリオン座α星、オリオン座の恒星で全天21の1等星の1つ。おおいぬ座のシリウス、こいぬ座のプロキオンともに、冬の大三角を形成している。
---引用終わり---

オリオン座というと鼓のような形をした正座ですね。
探しやすいので、夜空を見上げたらオリオン座を見つけたという人も多いかと思います。
そのオリオン座を形作っている星のひとつがベテルギウスです。

ベテルギウスの大きさ



太陽の直径は140万Kmで地球のおよそ100万倍です。
りゅうこつ座のイータという星はその太陽の500万倍以上の大きさ。
ベテルギウスはそのイータの300倍の大きさです。


もしベテルギウスを太陽系の中心に置いたら、太陽系の半分を占め木星まで達してしまいます。
400px-1e11m_comparison_R_Doradus_and_Betelgeuse,_and_smaller_-_antialiased_no_transparency
黄色い円軌道は太陽系の惑星公転軌道。
最外縁の木星軌道の内側まで広がる薄赤の球が赤色超巨星のベテルギウス。
地球の軌道より内側のものは赤色巨星のかじき座R星、その中の白い星は青色超巨星のリゲル、橙の星は赤色巨星のアルデバラン。


ベテルギウスは小さくなっている?

星に寿命があることは知っている人も多いと思います。
その寿命は実は大きな星ほど短いことがわかっています。
理由は大きな星(質量の大きい星)ほど核融合反応が激しく進行するから
ベテルギウスの質量は太陽の20倍と言われていて、2009年の観測では15年前の測定時と比べて15%も小さくなっていて、しかも加速的に収縮しているらしいことがわかりました。
吐き出すアイテムがしょぼくなっているのはこれが原因かも知れませんね。


ベテルギウスの誕生

星を作るのに必要なものは水素、重力、時間です。
塵が重力によって引き寄せられ、回転する巨大な渦になります。
重力によって狭い空間に押し込められた物質は温度が上がります。
何かを圧縮すると温度が上がるというのは科学の基本的な法則です。
非常に高い温度によってガスの粒子が核融合反応を起こし、膨大なエネルギーを放出するようになります。
渦は数十万年かけて次第に厚みを増し、回転しながら巨大な円盤状になります。
これは太陽系全体を上回る大きさです。
中心部ではガスが重力によって押し固められ、非常に高密度で高温の球体が作られます。

fig6.jpg

圧力がさらに高まると中心から巨大なガスの噴流が発生します。
画像の青い物質がそれです。
その長さは端から端まで何光年もかかる距離になります。
重力によって塵とガスがどんどん中心部へ集まり粒子は激しくぶつかり合い、更なる熱を発生させます。
その後50万年かけて幼い星はより小さく、明るく、熱くなっていきます。
中心部の温度は1500万度に達します。
非常に高い温度によってガスの原子が核融合を始めます。
そして膨大なエネルギーを放出するようになります。
新たな星が産声をあげました。

ベテルギウスのエネルギー源

太陽やベテルギウスが輝くには燃料が必要です。
しかし20世紀になるまでそのエネルギー源はわかっていませんでした
ひとつの星が何十億年も燃え続ける、その途方も無いエネルギー源をつきとめるには新たなアプローチが必要でした。
この謎を解いたのはかの有名なアインシュタイン(1879~1955)でした。
星の秘密は彼の有名な方程式E=mc²(エネルギー (E) = 質量 (m) × 光速度 (c) の 2 乗)の中にありました。
アインシュタインは原子同士を衝突・融合させれば原子内のエネルギーを取り出せることを示しました。
これが核融合と呼ばれる現象です。

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---wikiから引用---
質量とエネルギーの等価性は「宇宙に始まりがあるのなら、どうやって無から有が生じたのか?」という、ある意味哲学的な問題にも、ひとつの解答を与える事となった。宇宙の全ての重力の位置エネルギーを合計するとマイナスになるため、宇宙に存在する物質の質量とあわせれば、宇宙の全エネルギーはゼロになるというのが、解答である[1](もちろん、これだけでは説明がつく訳ではなく、様々な理論が関わってくる)。
---引用終わり---

水素原子は通常の場合では互いに反発し合います。
核融合反応を起こすには原子同士が衝突しなければなりません。
高温に熱せられた水素原子は活発に動き回り、やがて反発し合う力を上回ります
そうして衝突・融合した水素原子は微量のエネルギーとヘリウム元素を生み出します。
ヘリウムは融合前の水素の合計質量よりも軽くなります
水素がヘリウムに変わる過程で失われた質量がエネルギーになったのです。
星の巨大な重力によりガスが圧縮され、膨大な熱が生まれることで核融合が起きています。


ベテルギウスの終焉

星にとって最大の敵はです。
ベテルギウスに対して鉛球をぶち込むという発想は理にかなっていると言えます。
重力は中心部に向かって働き、星を粉々に押しつぶそうとします。
一方、核融合のエネルギーは外側に向かって働き、星を吹き飛ばそうとします。
星は二つの力がつりあうことで存在しているんです
ベテルギウスのような巨大な星では核融合によって誕生する元素はより重いものになっていきます。
最終段階で作られる元素が鉄です。
一度鉄が作られたらもはや星の破滅を防ぐことはできません。
鉄は星のエネルギーを吸収します。
鉄が生み出されたら星の寿命は残り数秒しかありません。
星は膨大なエネルギーを使って鉄で核融合反応を起こそうとしますがそれは不可能です。
その結果星のエネルギーはどんどん奪われていきます。
星の中心に向かう重力と、星の外に向かう核融合エネルギーのバランスが崩れます
鉄が作られたことで核融合は行き止まりに追い込まれ、重力が星を押しつぶしていきます。

星は中心部に向かって崩壊し、続いて強烈な爆発が起こります。
超新星と呼ばれる激しい現象です。

320px-Keplers_supernova.jpg

超新星はわずか数秒間で太陽が一生かかっても生み出せないエネルギーを放出します。
鉄が生み出されたら、星は数秒以内に超新星爆発を起こします。
幅何兆kmもある火の玉が宇宙空間に勢い良く広がっていきます。
太陽よりも遥かに巨大な星の最後の姿です

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