A Science Online csillagok életciklusa
A csillagok életciklusa
Évek és évekig tartó kutatások után a tudósok képesek voltak megérteni a csillagok néhány rejtélyét.
A csillagok ugyanazon az életcikluson mennek keresztül, amelyet mi is átélünk, abban az értelemben, hogy születnek, élnek, majd meghalnak. A különbség az, hogy a csillagok fejlődése sokkal látványosabb, és életciklusuk sokkal tovább tart. A csillag tömegétől függően a csillag élettartama néhány millió évtől több milliárd évig változhat! Tudjunk meg többet az Univerzum legrégebbi égitestjeinek: a csillagok életéről.
A csillagok születése
Természetesen ekkor kell véget vetni az emberek és a csillagok összehasonlításának. A csillag szülőhelye egy hatalmas, hideg gáz- és porfelhő: a csillagköd.
A csillagködök saját gravitációjuk következtében összenyomódnak. Amint ezek a molekuláris felhők egyre kisebbek, gömbökre osztódnak. Végül ezek a gömbök annyira sűrűvé válnak és annyira felmelegszenek, hogy lehetővé teszik a nukleáris reakciók lejátszódását. Amikor a hőmérséklet bennük eléri a körülbelül 10 millió Celsius-fokot, a gömb csillaggá, protosztattá alakul. Egy ilyen csillag nem túl stabil. Az élethez a protosztárnak meg kell tartania egyensúlyát a gravitációs vonzódásra, amely hajlamos leszűkíteni (a gázt a csillagtól a magig vonzza), és a benne lévő gázok nyomása között, amely hajlamos tágítani. Egy csillag meghal, amikor már nem tudja fenntartani ezt az egyensúlyt.
Hogyan tudhatjuk ezeket a dolgokat?
Az infravörös obszervatóriumok, például az ESA Európai Űrügynökségének Herschel űrtávcsöve, amelyet 2009-ben indítottak útjára, és sajnos már nem működnek, képesek érzékelni az ilyen csillagok hőjét. ezért megadhatják számunkra azokat az információkat, amelyekre szükségünk van ezen csillagok kutatásának folytatásához.
Ha a protosztárok közepén a hőmérséklet nem éri el a nukleáris reakciók kiváltásához szükséges kritikus értéket, akkor barna törpe csillagok formájában végződnek. A barna törpéket nem tekintik csillagoknak. Ha a protoszt közepén a kritikus hőmérséklet eléri a kritikus értéket, akkor a magfúziós reakció elindul. Ebben az esetben nem protostea-ról beszélünk. Csillaggá vált, amikor a hidrogénatomok összeolvadtak és hélium képződött. A magfúzió olyan magreakció, amelynek során két vagy több atommag nagyon nagy sebességgel ütközik és új típusú atommagot képez, ebben az esetben a héliumot képező hidrogénatomokat.
Az élet során a csillagok elfogyasztják hidrogénkészleteiket, amelyek fúzióval héliummá alakulnak. De mi történik, ha elfogy a hidrogén? Nos, a csillagok szénből és egy idő után még nehezebb elemekké változtatják a héliumot. A tömeg és a gáznyomás közötti egyensúly fenntartása ebben az esetben nagyon nehézzé válik. Végül a csillagok összeomlanak. A csillag elkerülhetetlen összeomlása előtt a magon kívül zajló nukleáris reakciók a csillag tágulását okozzák, és színe általában vörös. A csillag vörös óriássá válik.
A csillag vége tömegétől függ. A tudósok arra számítanak, hogy a Nap fehér törpe csillaggá válik. Ha egy csillag tömege valamivel nagyobb, mint a Nap, akkor szupernóva-robbanást szenvedhet. Ennek eredményeként neutroncsillag lesz. Ha a csillag tömege legalább háromszor nagyobb, mint a Nap tömege, akkor a csillag összeomlása fekete lyukat eredményezhet.!
A csillagok evolúciója
A csillagok életük nagy részében az evolúció olyan szakaszában vannak, amelyet fő sorrendnek nevezünk. A nap jelenleg a fő sorrendben van. Az Univerzumban azonban nem minden csillag található a fő sorrendben. Amikor csodáljuk az éjszakai égboltot, valójában a múltra tekintünk. Észrevettél már vörös csillagokat az égen? Lehetséges, hogy a csillagok, amelyeket láttál, akkor már halottak voltak. Miért? Mivel ezek a csillagok olyan messze vannak tőlünk, hogy nagyon sok időbe telik, amíg a tőlük látható fény eljut a szemünkig.
Az Univerzumban vannak az evolúció különböző fázisaiban lévő csillagok, némelyik éppen kialakult, mások a fő sorrendben vannak, mások pedig az élet végén vannak. Szerencsénkre van egy Hertzsprung-Russell diagram, amely megmutatja a csillagok besorolását fényerő és hőmérséklet szerint.
Ha megnézi az alábbi H-R diagramot, további pontokat láthat. Minden pont egy csillagot jelent.
A diagram a csillagok fényerejének változását mutatja hőmérsékletüktől függően.
A csillag fényerejét a függőleges tengely jelzi. A fényerő az az energiamennyiség, amelyet egy csillag egy másodperc alatt kisugároz, és az egyes csillagok fényességét a Nap fényének megfelelően jelzik. A nap a fő sorozat sárga részén található, ezért fényereje 1.
A csillag felszínén, Kelvinben kifejezett hőmérsékletet a vízszintes tengely jelzi. A hőmérséklet balról jobbra csökken. Általában a vízszintes tengely értékei balról jobbra nőnek. Így azonban megmutathatjuk, hogy a diagram bal felső sarkában lévő csillag nagyon forró és nagyon fényes. Ha egy csillag a diagram jobb felső sarkában van, akkor hűvösebb, de nagyon fényes. Milyen csillag lenne ez? Nézze meg az ábrát, és megtudja a választ.
Fordítás és adaptáció: Hogyan születnek a csillagok? Hogyan halnak meg?