Tako kot vsako živo bitje gredo tudi zvezde skozi naravni cikel. To se začne z rojstvom, se nadaljuje skozi življenjsko dobo, za katero so značilne spremembe in rast, in se konča s smrtjo. Seveda tukaj govorimo o zvezdah in način, kako se rodijo, živijo in umirajo, je popolnoma drugačen od vseh življenjskih oblik, ki jih poznamo.
Prvič, časovni okviri so popolnoma različni in trajajo več milijard let. Povsem drugačne so tudi spremembe, ki jih doživljajo v svoji življenjski dobi. In ko umrejo, so posledice, lahko rečemo, veliko bolj vidne? Poglejmo si življenjski cikel zvezd.
Molekularni oblaki:
Zvezde se začnejo kot ogromni oblaki hladnega molekularnega plina. Plinski oblak bi lahko plaval v galaksiji milijone let, potem pa se zaradi nekega dogodka začne sesedati pod lastno gravitacijo. Na primer, ko galaksije trčijo, dobijo območja hladnega plina udarec, ki ga potrebujejo, da se začnejo sesedati. Lahko se zgodi tudi, ko udarni val bližnje supernove preide skozi regijo.
Ko se sesuje, se medzvezdni oblak razbije na vse manjše koščke in vsak od teh se sesede vase navznoter. Vsak od teh kosov bo postal zvezda. Ko se oblak sesuje, ga gravitacijska energija povzroči, da se segreje, in ohranitev zagona vseh posameznih delcev povzroči, da se vrti.
Protozvezda:
Ko se zvezdni material vse tesneje pritegne skupaj, se segreje in pritiska proti nadaljnjemu gravitacijskemu kolapsu. Na tej točki je predmet znan kot protozvezda. Protozvezdo obdaja okrogzvezdni disk dodatnega materiala. Nekaj tega se še naprej vrti navznoter in na zvezdo nanese dodatno maso. Ostalo bo ostalo na mestu in sčasoma oblikovalo planetarni sistem.
Glede na maso zvezd bo faza evolucije protozvezd kratka v primerjavi z njeno celotno življenjsko dobo. Za tiste, ki imajo eno sončno maso (tj. enako maso kot naše Sonce), traja približno 1000.000 let.
T Tauri Star:
Zvezda T Bik se začne, ko material preneha padati na protozvezdo in sprošča ogromno energije. Tako so poimenovani zaradi prototipa zvezde, ki se uporablja za raziskovanje te faze sončne evolucije – T Tauri, spremenljive zvezde, ki se nahaja v smeri kopice Hyades, približno 600 svetlobnih let od Zemlje.
Zvezda T Bik je morda svetla, a vse to izvira iz gravitacijske energije iz sesedujočega materiala. Osrednja temperatura zvezde T Tauri ni dovolj za podporo fuzije v njenem jedru. Kljub temu so zvezde T Bika lahko videti tako svetle kot zvezde glavnega zaporedja. Faza T Tauri traja približno 100 milijonov let, nato pa bo zvezda vstopila v najdaljšo fazo svojega razvoja – fazo glavnega zaporedja.
Glavno zaporedje:
Sčasoma bo temperatura jedra zvezde dosegla točko, da se lahko začne zlitje njenega jedra. To je proces, skozi katerega gredo vse zvezde, ko pretvarjajo vodikove protone skozi več stopenj v atome helija. Ta reakcija je eksotermna; odda več toplote, kot jo potrebuje, zato jedro zvezde glavnega zaporedja sprosti ogromno energije.
Ta energija se začne kot gama žarki v jedru zvezde, a ko traja dolgo počasno potovanje iz zvezde, pade v valovni dolžini. Vsa ta svetloba potiska navzven na zvezdo in nasprotuje gravitacijski sili, ki jo vleče navznoter. Zvezda na tej stopnji življenja je v ravnovesju – dokler trajajo njene zaloge vodikovega goriva.
Življenjski cikel zvezde, podobne Soncu, od rojstva na levi strani okvirja do njene evolucije v rdečega velikana na desni po milijardah let. Zasluge: ESO/M. Kornmesser
In kako dolgo traja? Odvisno je od mase zvezde. Najmanj masivne zvezde, kot so rdeče pritlikavke s polovico manjšo maso Sonca, lahko porabijo svoje gorivo na stotine milijard in celo bilijonov let. Večje zvezde, kot je naše Sonce, bodo običajno sedele v fazi glavnega zaporedja 10-15 milijard let. Največje zvezde imajo najkrajše življenje in lahko trajajo nekaj milijard in celo le nekaj milijonov let.
Rdeči velikan:
V času svojega življenja zvezda v svojem jedru pretvarja vodik v helij. Ta helij se kopiči in vodikovo gorivo zmanjka. Ko zvezda izčrpa svoje gorivo vodika v svojem jedru, se njene notranje jedrske reakcije ustavijo. Brez tega lahkega pritiska se zvezda začne krčiti navznoter zaradi gravitacije.
Ta proces segreje vodikovo lupino okoli jedra, ki se nato vžge pri fuziji in povzroči, da se zvezda ponovno razsvetli, za faktor 1000-10000. To povzroči, da se zunanje plasti zvezde razširijo navzven, kar večkrat poveča velikost zvezde. Pričakuje se, da se bo naše Sonce napihnilo do krogle, ki sega vse do Zemljine orbite.
Temperatura in tlak v jedru zvezde bosta sčasoma dosegla točko, da se helij lahko zlije v ogljik. Ko zvezda doseže to točko, se skrči navzdol in ni več rdeči velikan. Zvezde, ki so veliko večje od našega Sonca, lahko nadaljujejo s tem procesom in se premikajo navzgor po tabeli elementov, ki ustvarjajo vse težje atome.
Beli škrat:
Zvezda z maso našega Sonca nima gravitacijskega tlaka za taljenje ogljika, zato je, ko ji v jedru zmanjka helija, dejansko mrtva. Zvezda bo svoje zunanje plasti vrgla v vesolje, nato pa se skrčila navzdol in sčasoma postala bela pritlikavka. Ta zvezdni ostanek se lahko začne vroče, vendar v njem ne poteka več fuzijskih reakcij. Hladil se bo več sto milijard let in sčasoma postal temperatura ozadja vesolja.
Na Universe Today smo napisali veliko člankov o ciklu zvezd v živo. tukaj Kakšen je življenjski cikel Sonca? , Kaj je rdeči velikan? , Bo Zemlja preživela, ko bo Sonce postalo rdeči velikan? , Kakšna je prihodnost našega sonca?
Želite več informacij o zvezdah? tukaj Hubblesiteova sporočila novic o zvezdah , in več informacij od NASA si predstavlja vesolje .
Posneli smo več epizod Astronomy Cast o zvezdah. Tukaj sta dva, ki bi se vam lahko zdela v pomoč: Epizoda 12: Od kod prihajajo otroške zvezde? , Epizoda 13: Kam gredo zvezde, ko umrejo? , in Epizoda 108: Življenje sonca .
Viri:
