Chu kỳ sống còn phụ thuộc vào khối lượng ban đầu của ngôi sao; so sánh một ngôi sao kích thước Mặt Trời với một ngôi sao nặng hơn nhiều so với Mặt Trời.
Ngôi sao kích thước Mặt Trời: tinh vân → tiền sao → dải chính (tổng hợp hydro; cân bằng) → siêu sao đỏ (hydro trong lõi cạn kiệt; ngôi sao mở rộng và sau đó tổng hợp heli) → lùn trắng (lõi tàn dư nóng; tổng hợp hạt nhân đã ngừng) → cuối cùng làm mát về phía lùn đen. Lùn đen là một tàn dư dự đoán đã làm mát, không phải là giai đoạn quan sát thấy hiện nay. Mặt Trời sẽ không tổng hợp các nguyên tố cho đến tận sắt.
Ngôi sao massive (nặng hơn nhiều so với Mặt Trời): tinh vân → protostar → dãy sao chính → siêu sao đỏ → siêu tân tinh (vụ nổ) → sao neutron, hoặc — đối với những ngôi sao nặng nhất — một lỗ đen.
Nơi đến của các nguyên tố (một chuỗi kiến thức quan trọng):
- Tổng hợp hạt nhân ghép các hạt nhân nhẹ để tạo ra hạt nhân nặng hơn: hydro tạo thành heli, và các giai đoạn tổng hợp sau trong những ngôi sao đủ mass xây dựng các nguyên tố lên tới sắt.
- Trong mô hình AQA GCSE, các nguyên tố nặng hơn sắt được tạo ra trong vụ nổ siêu tân tinh. Đây là lời giải thích trong bài thi; không phải là tuyên bố rằng mọi nguyên tố nặng đều chỉ hình thành trong siêu tân tinh.
- Vụ siêu tân tinh phân phối các nguyên tố khắp vũ trụ — vật liệu cấu thành hành tinh và con người.
Dữ liệu ví dụ giải: khối lượng, tiền tố và thời gian di chuyển
Các ví dụ này dựa trên đề thi AQA tháng 6 2024 8463/2H Q03.2, Q03.3 và Q03.5 cùng với đáp án chính thức của họ.
So sánh khối lượng: Betelgeuse có khối lượng $2.2\times10^{31}\ \mathrm{kg}$, trong khi Mặt Trời có khối lượng $2.0\times10^{30}\ \mathrm{kg}$. Trước tiên hãy so sánh lũy thừa: Betelgeuse là ứng viên có khối lượng lớn hơn nhiều trong câu hỏi này, do đó nó là ngôi sao có khả năng hình thành hố đen cao nhất. Xếp hạng này không dự đoán chính xác phần dư từ khối lượng độc lập.
Chuyển đổi tiền tố: $1\ \mathrm{Gm}=10^9\ \mathrm{m}$, vì vậy $s=1.1\times10^8\ \mathrm{Gm}=1.1\times10^{17}\ \mathrm{m}$. Việc chuyển đổi đơn vị không làm thay đổi khoảng cách vật lý.
Tìm thời gian truyền ánh sáng: Arcturus nằm ở khoảng cách $3.6\times10^{14}\ \mathrm{km}$; ánh sáng di chuyển với tốc độ $3.0\times10^8\ \mathrm{m/s}$. Chuyển đổi khoảng cách và sử dụng định nghĩa về vận tốc.
$$s=3.6\times10^{14}\ \mathrm{km}=3.6\times10^{17}\ \mathrm{m}$$
$$v=\frac{s}{t}\qquad t=\frac{s}{v}$$
$$t=\frac{s}{v}=\frac{3.6\times10^{17}}{3.0\times10^8}=1.2\times10^9\ \mathrm{s}$$
Đơn vị là giây vì mét chia cho mét trên giây sẽ ra giây.
