Mint minden élő lény, a csillagok természetes cikluson mennek keresztül. Ez a születéssel kezdődik, a változás és növekedés által jellemzett élettartamon keresztül folytatódik, és halállal végződik. Természetesen itt a csillagokról beszélünk, és azok megszületésének, élésének és meghalásának módja teljesen különbözik az általunk ismert életformától.
Egyrészt az ütemtervek teljesen eltérőek, milliárd év nagyságrendűek. A változások, amelyek élettartama során átmennek, szintén teljesen különböznek. És ha meghalnak, akkor a következmények sokkal láthatóbb lesznek? Vessen egy pillantást a csillagok életciklusára.
Molekuláris felhők:
A csillagok hideg molekuláris gáz hatalmas felhőként indulnak ki. A gázfelhő millióinak évek óta képes lebegni egy galaxisban, de egy esemény miatt a saját gravitációja alatt összeomlik. Például, amikor a galaxisok összeomlnak, a hideggáz régiói megkapják azt a rúgást, amelyre szükségük van az összeomláshoz. Ez akkor is megtörténhet, ha a közeli szupernóva sokkhulláma áthalad egy régión.
Amint összeomlik, a csillagközi felhő kisebb és kisebb részekre bomlik, és mindegyik befelé összeomlik. Mindegyik darab csillag lesz. Amint a felhő összeomlik, a gravitációs energia felmelegszik, és a lendület megőrzése az összes részecskéktől forog.
Protostar:
Mivel a csillagok anyaga szorosabban húzódik egymáshoz, felmelegszik és tovább nyomódik a gravitációs összeomlás ellen. Ezen a ponton az objektum protostárként ismert. A protostárt körülvevő kiegészítő anyag egy körkörös lemez. Ennek egy része továbbra is befelé fordul, és további tömeget rétegez a csillagra. A többi marad a helyén, és végül bolygórendszert alkot.
A csillagok tömegétől függően a csillagok evolúciójának protostar fázisa rövid lesz a teljes élettartamához képest. Azoknak, akiknek van egy napenergia-tömege (vagyis ugyanaz a tömege, mint a Napunk), ez kb. 1000 000 évig tart.
T Tauri csillag:
A T Tauri csillag akkor kezdődik, amikor az anyag nem esik le a protostárra, és óriási energiát bocsát ki. Azért nevezték el őket a csillag prototípusa miatt, amelyet a nap evolúciójának ezen fázisának kutatására használtak - T Tauri, egy változó csillag, amely a Hidadi klaszter irányában található, mintegy 600 fényévre a Földtől.
Lehet, hogy a T Tauri csillag fényes, de ennek gravitációs energiája az összeomló anyagból származik. A T Tauri csillag központi hőmérséklete nem elegendő a magfúzió támogatásához. Ennek ellenére a T Tauri csillagok ugyanolyan fényesek lehetnek, mint a fő sorozatú csillagok. A T Tauri fázis körülbelül 100 millió évig tart, majd a csillag belép fejlődésének leghosszabb szakaszába - a Fő szekvencia fázisba.
Fő szekvencia:
Végül a csillag hőmérséklete eléri azt a pontot, amelyben megkezdődhet a magfúzió. Ez az a folyamat, amelyen minden csillag megy keresztül, amikor a hidrogén protonjait több szakaszon keresztül hélium atomokká konvertálják. Ez a reakció exoterm; több hőt bocsát ki, mint amennyire szükség van, és így egy főszekvencia csillagja hatalmas energiát bocsát ki.
Ez az energia akkor indul el, amikor a csillag magjában gamma-sugarak vannak, de mivel hosszú, lassú utazást igényel a csillagból, hullámhosszon esik le. Ez a fény a csillagra kifelé nyom, és ellensúlyozza a befelé húzó gravitációs erőt. A csillag az élet ezen szakaszában egyensúlyban van - mindaddig, amíg a hidrogén-üzemanyag-ellátás tart.
És meddig tart? Ez a csillag tömegétől függ. A legkevésbé masszív csillagok, mint például a vörös törpék, amelyeknek a Nap tömege fele, milliárd vagy akár több milliárd évig is elkóboríthatják üzemanyagukat. A nagyobb csillagok, mint például a Nap, általában 10-15 milliárd évig ülnek a fő szekvencia fázisban. A legnagyobb csillagok élettartama a legrövidebb, néhány milliárd és akár csak néhány millió évig is eltarthat.
Vörös óriás:
Élete során egy csillag a hidrogént átalakítja héliummá a magjában. Ez a hélium felhalmozódik és a hidrogén üzemanyag elfogy. Amikor egy csillag kimeríti a hidrogén üzemanyagot a magjában, belső nukleáris reakciói leállnak. E fénynyomás nélkül a csillag a gravitáció révén befelé összehúzódni kezd.
Ez a folyamat melegíti fel a mag körül egy hidrogénhéjat, amely azután összeolvad, és a csillag újra felvilágosodik, 1,000-10 000-szeres tényezővel. Ez okozza a csillag külső rétegeinek kifelé történő tágulását, és a csillag méretének sokszorosítását. Saját Napunkon várhatóan felfújódik egy olyan gömb, amely egészen a Föld pályájáig eljut.
A csillag középpontjában levő hőmérséklet és nyomás végül eléri azt a pontot, amelyben a hélium szénré olvasztható. Amint egy csillag eléri ezt a pontot, lecsökken és már nem vörös óriás. A Napunknál sokkal hatalmasabb csillagok folytathatják ebben a folyamatban, és feljebb lépnek az elemek tábláján, és nehezebb atomokat képeznek.
Fehér törpe:
A Napunk tömegű csillagnak nincs gravitációs nyomása a szén megolvasztására, így ha egyszer elfogy a hélium a magjában, akkor ténylegesen meghalt. A csillag kiadja a külső rétegeit az űrbe, majd összehúzódik, végül fehér törpévé válva. Lehet, hogy ez a csillagmaradvány forrón indul, de benne már nem fordul elő fúziós reakció. Több száz milliárd év alatt lehűl, végül az Univerzum hátsó hőmérsékletévé válik.
Sok cikket írtunk a csillagok élő ciklusáról a Space Magazine-n. Itt van: Mi a Nap életciklusa? Mi az a Vörös Óriás? Ha a Föld életben marad, amikor a Nap Vörös óriásgá válik? Mi a Napunk jövője?
További információt szeretne a csillagokról? Itt található a Hubblesite sajtóközleménye a csillagokról, és a NASA elképzelése szerint az Universe további információi.
Több csillagot rögzítettünk a Csillagászat szereplői közül. Itt lehet két, amelyek hasznosnak találhatók: 12. epizód: honnan származnak a babacsillagok ?, 13. epizód: hová mennek a csillagok, ha meghalnak? És a 108. epizód: a nap élete.
Forrás:
- NASA: Hogyan formálódnak és alakulnak a csillagok?
- NASA: A csillagok élete és halála
