science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Levenscyclus van een kleine ster

Een ster fonkelt niet alleen in de lucht. Het voert een levenslange strijd tegen de zwaartekracht. Hoe zwaarder de ster, hoe sterker de zwaartekracht, en hoe moeilijker het moet zijn om de instorting te voorkomen. De grotere sterren leven snel en sterven jong en gaan uit in een gloed van glorie. Maar een kleine ster, zoals onze zon, zou kunnen zeggen dat hij vredig in zijn bed stierf na een heel lang leven.

Definities

We beschrijven de grootte van een ster met behulp van onze eigen zonmassa , één "zonnemassa", als de gemeenschappelijke meeteenheid. Het kost iets meer dan 0,08 van een zonnemassa om een ​​waterstofverbrandende ster te vormen. Van daaruit zeggen we dat de ster "klein" is als hij niet meer dan 1,4 zonsmassa's heeft. Dit getal is niet willekeurig, maar beschrijft het keerpunt tussen twee verschillende stellaire end-of-life gedrag.

Protostar

Alle sterren beginnen op dezelfde manier; als protosterren die voortkomen uit samenvallende nevels. Een nevel is een wolk van stof en gas, het grootste deel waterstof. De zwaartekracht zorgt ervoor dat deze wolk wervelt en samentrekt, waardoor een middenmassa ontstaat die warmer en heter wordt naarmate de dichtheid groter wordt. Er kunnen zich ook andere massa's vormen, die de buitenlagen van de nevel opvegen; dit worden planeten.

Hoofdreeks

Uiteindelijk groeit de protoster vol en heet genoeg om kernfusie van waterstof tot stand te brengen. Dit proces zet waterstof om in helium, produceert licht, warmte en voldoende stralingsdruk om de gravitationele ineenstorting van de protoster te stoppen. De protostarfase is nu voorbij, de hoofdreeks is begonnen en een nieuwe ster is geboren.

Red Giant

Na ongeveer 10 miljard jaar zal de kern van een kleine ster geen waterstof meer bevatten . Nucleaire reacties stoppen. Het genereren van stralingsdruk houdt op. Gravitationele instorting gebeurt opnieuw, waardoor de dichtheid en warmte van de kern toenemen totdat de temperaturen voldoende zijn om de fusie van helium tot koolstof te activeren. De resulterende stralingsdruk zorgt ervoor dat de buitenste lagen van de ster zich uitbreiden tot een straal zo groot als die van de baan van Mercurius, Venus of zelfs de aarde. Naarmate ze groter worden, worden ze cool en worden ze rood. We noemen een ster in dit stadium van zijn leven een rode reus.

Witte dwerg

Het proces herhaalt zich wanneer de toevoer van helium op de kern opraakt: kernreacties stoppen en de zwaartekracht ineenstort hervat. In een kleine ster zullen er geen kernreacties zijn. In plaats daarvan wordt de stabiliteit hervat wanneer de koolstofelektronen zo dicht bij elkaar komen dat elektronendegeneratiestress optreedt met voldoende kracht om de zwaartekracht in balans te brengen en de verdere instorting van de ster te stoppen.

Intussen breiden de buitenste lagen van de ster zich uit en vormen een wolk van stellaire componenten die ronddraaien om wat er van de kern van de ster over is. Deze wolk is een planetaire nevel. De ster is nu een witte dwerg. Het blijft dimmen en koelen totdat al zijn warmte-energie is verdwenen.