Goodshoot/Goodshoot/Getty Images

Rode dwergsterren

Astronomen definiëren een rode dwerg als een ster met een massa tussen ongeveer 0,08 en 0,5 keer die van de zon, die voornamelijk uit waterstof bestaat. Deze sterren zijn klein en koel, met oppervlaktetemperaturen rond de 2700 °C (4900 °F), waardoor ze een karakteristieke roodachtige gloed krijgen. Vanwege hun bescheiden massa smelten rode dwergen waterstof heel langzaam, waardoor ze 20 miljard tot meer dan 100 miljard jaar kunnen schijnen – langer dan de huidige leeftijd van het heelal.

Helderheid en levensduur

De levensduur van een ster is rechtstreeks verbonden met zijn helderheid:de energie die hij elke seconde uitzendt. De totale energieopbrengst van een ster is gelijk aan zijn helderheid vermenigvuldigd met zijn levensduur. Zware sterren beginnen hun leven met meer brandstof, maar verbranden deze ook veel sneller, waardoor ze een veel grotere helderheid produceren. De zon, met een oppervlaktetemperatuur van 5.600 °C (10.000 °F), straalt bijvoorbeeld veel meer energie uit dan een rode dwerg en schijnt al ongeveer 5 miljard jaar, met een verwachte totale levensduur van ongeveer 10 miljard jaar.

Kernfusie

Sterren genereren licht en warmte door kernfusie:de omzetting van waterstof in helium onder extreme druk en temperatuur in de kern. Bij dit proces komt tot tien miljoen keer meer energie vrij dan bij chemische verbranding. Hoewel fusiereacties zeldzaam zijn, behouden ze de helderheid van een ster gedurende miljoenen tot miljarden jaren. Wanneer een ster zijn waterstof uitput, begint hij zwaardere elementen te laten samensmelten, en evolueert hij naar ijzer voordat de brandstof opraakt.

Levenscyclus van sterren

De meeste sterren ontstaan uit wolken van interstellair waterstof en andere elementen. Door zwaartekrachtinstorting wordt het materiaal samengedrukt totdat de kerntemperatuur hoog genoeg is voor fusie. Vervolgens brengt de ster het grootste deel van zijn leven door met het samensmelten van waterstof tot helium. Zodra de waterstof op is, zet de ster uit en verbrandt hij helium en vervolgens zwaardere elementen. Uiteindelijk is de brandstof van de ster uitgeput en ondergaat hij een definitieve ineenstorting, die een nova, supernova kan voortbrengen of een witte dwerg, neutronenster of zwart gat kan achterlaten, afhankelijk van zijn oorspronkelijke massa. Na verloop van tijd koelen witte dwergen en neutronensterren af en verdwijnen ze in donkere overblijfselen.