Stjerner kan ligesom mennesker være nyfødte, unge, gamle. Hvert øjeblik dør nogle stjerner, og andre dannes. Norm alt ligner de yngste af dem Solen. De er på dannelsesstadiet og repræsenterer faktisk protostjerner. Astronomer kalder dem T-Taurus stjerner efter deres prototype. Ved deres egenskaber - for eksempel lysstyrke - er protostjerner variable, da deres eksistens endnu ikke er gået ind i en stabil fase. Omkring mange af dem er en stor mængde stof. Kraftige vindstrømme kommer fra stjerner af T-typen.
Protostjerner: begyndelsen af livscyklussen
Hvis stof falder på overfladen af en protostjerne, brænder det hurtigt ud og bliver til varme. Som et resultat stiger temperaturen på protostjerner konstant. Når den stiger så meget, at kernereaktioner udløses i midten af stjernen, får protostjernen status som en almindelig. Med begyndelsen af nukleare reaktioner har stjernen en konstant energikilde, der understøtter dens vitale aktivitet i lang tid. Hvor lang en stjernes livscyklus i universet vil være afhænger af dens oprindelige størrelse. ImidlertidDet antages, at stjerner med en diameter på Solen har energi nok til at eksistere komfortabelt i omkring 10 milliarder år. På trods af dette sker det også, at endnu mere massive stjerner kun lever et par millioner år. Dette skyldes, at de forbrænder deres brændstof meget hurtigere.
Stjerner i almindelig størrelse
Hver af stjernerne er en flok varm gas. I deres dybder foregår processen med at generere atomenergi konstant. Men ikke alle stjerner er som Solen. En af de vigtigste forskelle er i farven. Stjerner er ikke kun gule, men også blålige, rødlige.
Lysstyrke og lysstyrke
De adskiller sig også med hensyn til funktioner som glans og lysstyrke. Hvor lys en stjerne observeret fra Jordens overflade vil være afhænger ikke kun af dens lysstyrke, men også af afstanden fra vores planet. I betragtning af afstanden til Jorden kan stjernerne have en helt anden lysstyrke. Dette tal spænder fra en ti tusindedel af Solens glans til en lysstyrke, der kan sammenlignes med mere end en million sole.
De fleste af stjernerne er i den nedre ende af dette spektrum, da de er svage. På mange måder er Solen en gennemsnitlig, typisk stjerne. Sammenlignet med andre har den dog en meget større lysstyrke. Et stort antal dunkle stjerner kan observeres selv med det blotte øje. Grunden til, at stjerner er forskellige i lysstyrke, er på grund af deres masse. Farve, glans og ændring i lysstyrke over tid bestemmes af mængdenstoffer.
Forsøg på at forklare stjernernes livscyklus
Folk har længe forsøgt at spore stjernernes liv, men de første forsøg fra videnskabsmænd var ret frygtsomme. Det første fremskridt var anvendelsen af Lanes lov på Helmholtz-Kelvin-hypotesen om gravitationssammentrækning. Dette bragte en ny forståelse for astronomi: teoretisk set skulle temperaturen på en stjerne stige (dens værdi er omvendt proportional med stjernens radius), indtil stigningen i tæthed bremser sammentrækningsprocesserne. Så vil energiforbruget være højere end indkomsten. På dette tidspunkt begynder stjernen hurtigt at køle af.
Hypoteser om stjerners liv
En af de oprindelige hypoteser om en stjernes livscyklus blev foreslået af astronomen Norman Lockyer. Han troede, at stjerner opstår fra meteorisk stof. Samtidig var bestemmelserne i hans hypotese ikke kun baseret på de teoretiske konklusioner, der er tilgængelige inden for astronomi, men også på dataene fra spektralanalysen af stjerner. Lockyer var overbevist om, at de kemiske grundstoffer, der deltager i udviklingen af himmellegemer, er sammensat af elementarpartikler - "protoelementer". I modsætning til moderne neutroner, protoner og elektroner har de ikke en generel, men en individuel karakter. For eksempel nedbrydes brint ifølge Lockyer til det, der kaldes "protohydrogen"; jern bliver til "proto-jern". Andre astronomer forsøgte også at beskrive en stjernes livscyklus, for eksempel James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle.
Kæmpe- og dværgstjerner
De store stjerner er de hotteste og klareste. De er norm alt hvide eller blålige i udseende. Selvom de er gigantiske i størrelse, brænder brændstoffet inde i dem så hurtigt ud, at de mister det på få millioner år.
Små stjerner, i modsætning til gigantiske, er norm alt ikke så lyse. De har en rød farve, lever længe nok - i milliarder af år. Men blandt de klareste stjerner på himlen er der også røde og orange. Et eksempel er stjernen Aldebaran - det såkaldte "tyreøje", der ligger i stjernebilledet Tyren; samt stjernen Antares i stjernebilledet Skorpionen. Hvorfor er disse seje stjerner i stand til at konkurrere i lysstyrke med varme stjerner som Sirius?
Dette skyldes, at de engang udvidede sig meget, og deres diameter begyndte at overstige de store røde stjerner (supergiganter). Det enorme område tillader disse stjerner at udstråle en størrelsesorden mere energi end Solen. Og det på trods af, at deres temperatur er meget lavere. For eksempel er diameteren af Betelgeuse, der ligger i stjernebilledet Orion, flere hundrede gange større end Solens diameter. Og diameteren af almindelige røde stjerner er norm alt ikke engang en tiendedel af Solens størrelse. Sådanne stjerner kaldes dværge. Hvert himmellegeme kan gennemgå disse typer af stjerners livscyklus - den samme stjerne i forskellige dele af sit liv kan både være en rød kæmpe og en dværg.
Som regel kan armaturer lide solenopretholde deres eksistens på grund af brinten indeni. Det bliver til helium inde i stjernens kernekerne. Solen har en enorm mængde brændstof, men selv den er ikke uendelig - halvdelen af reserven er blevet brugt op i løbet af de sidste fem milliarder år.
Stjerners levetid. Stjerners livscyklus
Efter at forsyningen af brint inde i en stjerne er opbrugt, kommer der alvorlige ændringer. Den resterende brint begynder at brænde ikke inde i sin kerne, men på overfladen. I dette tilfælde falder stjernens levetid mere og mere. Stjernernes cyklus, i hvert fald de fleste af dem, i dette segment går over i scenen af en rød kæmpe. Stjernens størrelse bliver større, og dens temperatur falder tværtimod. Sådan fremstår de fleste røde kæmper, såvel som supergiganter. Denne proces er en del af den overordnede sekvens af ændringer, der sker med stjernerne, som forskerne kaldte stjernernes udvikling. En stjernes livscyklus omfatter alle dens stadier: i sidste ende bliver alle stjerner gamle og dør, og varigheden af deres eksistens bestemmes direkte af mængden af brændstof. Store stjerner afslutter deres liv med en enorm, spektakulær eksplosion. Mere beskedne, tværtimod, dør, gradvist krympende til størrelsen af hvide dværge. Så forsvinder de bare.
Hvor længe lever en gennemsnitlig stjerne? En stjernes livscyklus kan vare fra mindre end 1,5 millioner år til 1 milliard år eller mere. Alt dette afhænger som sagt af dets sammensætning og størrelse. Stjerner som Solen lever mellem 10 og 16 milliarder år. Meget klare stjernerligesom Sirius, lever i relativt kort tid - kun et par hundrede millioner år. Livscyklusdiagrammet for en stjerne inkluderer følgende stadier. Dette er en molekylær sky - skyens gravitationelle kollaps - fødslen af en supernova - udviklingen af en protostjerne - slutningen af den protostellare fase. Derefter følger stadierne: begyndelsen af en ung stjernes stadie - midten af livet - modenhed - stadiet af en rød kæmpe - en planetarisk tåge - stadiet for en hvid dværg. De sidste to faser er karakteristiske for små stjerner.
Planetågernes natur
Så vi gennemgik kort en stjernes livscyklus. Men hvad er en planetarisk tåge? Stjerner smider nogle gange deres ydre lag, når de går fra at være en enorm rød kæmpe til en hvid dværg, hvilket efterlader stjernens kerne blottet. Gashylsteret begynder at lyse under påvirkning af energi udsendt af stjernen. Denne fase fik sit navn på grund af det faktum, at de lysende gasbobler i denne skal ofte ligner skiver omkring planeter. Men faktisk har de intet med planeterne at gøre. Stjerners livscyklus for børn inkluderer muligvis ikke alle de videnskabelige detaljer. Man kan kun beskrive hovedfaserne af himmellegemernes udvikling.
Stjerneklynger
Astronomer elsker at udforske stjernehobe. Der er en hypotese om, at alle armaturer fødes præcist i grupper og ikke én efter én. Da stjernerne, der tilhører den samme hob, har lignende egenskaber, er forskellene mellem dem sande, og ikke på grund af afstanden til Jorden. Hvilken slags ændringerfaldt ikke til disse stjerners andel, de tager deres begyndelse på samme tid og under lige forhold. Især meget viden kan opnås ved at studere deres egenskabers afhængighed af masse. Når alt kommer til alt er stjernernes alder i klynger og deres afstand fra Jorden omtrent lige store, så de adskiller sig kun i denne indikator. Klyngerne vil være af interesse ikke kun for professionelle astronomer - enhver amatør vil være glad for at tage et smukt billede, beundre deres usædvanligt smukke udsigt i planetariet.
