なぜ星は核融合反応を起こすことができるのでしょうか?
1. 重力: 星は、比較的小さな体積に大量の質量が集中している大質量天体です。この質量は、星の中の原子をその中心に向かって引っ張る強力な重力を生み出します。重力により原子が圧縮され、密度が増加します。
2. 高温: 重力圧縮により熱が発生し、星の中心部の温度が上昇します。温度が上昇すると、原子の動きが速くなり、原子同士が衝突する頻度が高くなります。極度に高温になると、原子の運動エネルギーが正に帯電した原子核間の静電反発力に打ち勝つのに十分になり、核融合が可能になります。
3. 核融合: 星の中心部で見られる高温と密度では、核融合反応が可能になります。核融合は、2 つ以上の原子核が結合して 1 つのより重い原子核を形成するプロセスです。このプロセス中に、大量のエネルギーが電磁放射線（光を含む）やニュートリノの形で放出されます。
4. 水素燃料: 星は主に水素原子をヘリウム原子に融合させます。水素は宇宙で最も豊富な元素であり、星の核融合反応の燃料として機能します。星の核に十分な水素がある限り、核融合反応は継続することができます。
5. 圧力と密度のバランス: 重力は、星の中心部の熱く膨張するガスによって生成される圧力によってバランスがとれなければなりません。このバランスによって星の安定性が維持され、星の重力による崩壊が防止されます。
6. 電子縮退圧力: 大質量星では、電子の縮退圧力が顕著になります。電子の縮退は、電子が高密度に詰め込まれ、さらなる圧縮に抵抗するときに発生します。この圧力は星を重力崩壊から支えるのに役立ち、核融合反応の継続を可能にします。
要約すると、恒星はその巨大な重力によって核融合反応を起こすことができ、その重力によって中心部に高温と高圧が発生します。これらの条件により、水素原子がヘリウム原子に融合し、その過程で膨大な量のエネルギーが放出されます。重力と圧力のバランスにより星の安定性が維持され、長期間にわたって核融合反応を維持できるようになります。