– Stjernens liv

Stjernene er en viktig del av universet. Her vil jeg ta for meg en stjernes liv og hvilken betydning en stjerne har i universet.

 

En stjerne blir født

 

En stjernes levetid kan vare i mange millioner år, derfor kan vi ikke følge en stjernes liv gjennom hele livssyklusen. Men vi bor i en galakse hvor stjernefødsler har funnet sted helt siden det store smellet fra The Big Bang og fremdeles pågår. Dessuten holder vi til Melkeveien hvor stjerner blir født akkurat nå, og kan lære oss mye om også selve begynnelsen til en stjernes liv.

En stjerne begynner å dannes av gass og støv. I noen områder har gass og støv hopet seg opp. Alle partiklene påvirkes av gravitasjonskrefter fra alle de andre partiklene. Dette klemmer materiene sammen til en mindre og tettere sky. Gravitasjonen øker og tettheten blir større. Ide gass og støv kolliderer oftere og oftere øker temperaturen, og skyene begynner å trekke seg sammen. Når temperaturen har steget helt opp til 10 millioner grader er det varmt nok til å starte sammensmeltingen av atomer, fusjonsprosessen. Hydrogenatomer slår seg sammen til heliumkjerner, og frigir derved store energimengder. Dette gjør stjernen balansert og kontrollert, og stjernen blir stabil over en lang periode. Det som før var en tett sky er nå blitt til en skinnende stjerne. 

  

Stjernens liv 

Stjernen lyser med en stor kraft over lang tid. Fra den var en sky til den ender som en rød kjempe. I hele denne perioden har stjernen en nesten uforandret lysstyrke og temperatur. Ingen stjerner får en så stor størrelse som det en gammel rød kjempe oppnår.  

Vi kan lese av en stjernes temperatur ved hjelp av bølgelengder. Hver enkelt stjerne sender ut sin egen bølgelengde som utgir en farge ut fra temperaturen den har. En kjølig stjerne vil sende ut kortbølget stråling som for oss vil se rødlig ut, en varmere stjerne vil sende ut mer langbølget stråling som for oss ser gul ut (som solen), en enda varmere stjerne vil sende ut enda mer langbølget stråling og for oss se hvit ut og den aller varmeste stjernen de mest langbølgete strålingene som for oss vil se blåe ut.  

Fargen på stjernen kan også fortelle noe om størrelsen på stjernen. Jo større masse stjernen har jo fortere går fusjonsprosessen i stjernen. Det vil si at en stor stjerne vil få et enormt trykk som gjør at fusjonsprosessen foregår med høy intensitet. Dette gir en enorm energiutvikling som varmer overflaten opp til en blåhvit farge. En stjerne som er så stor vil fortere dø, fordi reaksjonene skjer så hurtig at brenselet forbrukes fortere enn en i en liten stjerne. En liten stjerne har så lav overflatetemperatur at de får en rødlig farge og kan leve i mange hundreder av årmilliarder.

  

En stjernes masse størelse bestemmer både dens livslengde og sluttskjebne. Her ser du en tegning av livsløpet til en liten, middels og stor stjerne.

En stjerne dør

.

Når stjernen blir eldre, og brennstoffet begynner å ta slutt, vil stjernen utvide seg kraftig. Stjernen vil da øke mer enn hundre ganger. Samtidig øker stjernens lysstyrke kraftig, mens overflatetemperaturen synker veldig. Temperaturen i kjernen kan komme opp i flere hundre millioner grader, og nye fusjonsprosesser kommer i gang. Når det går mot slutten blir stjernen mer og mer ustabil. Gasstrømmer stiger og synker inne i stjernen og drar med seg de nye stoffene karbon, silisium og oksygen fra sentrum ut mot overflaten. Her blir noe av atomene omgjort til sot, og det legger seg en sky rundt den dødende stjernen. Mot slutten av livet begynner den å kaste av seg gasslagene. De oppblåste, ytterste lagene driver ut i rommet som en diger, glødende gassboble. Dette blir kalt for planettåker. I løpet av 100 000 år har denne tåken utvidet seg så mye at den er blitt borte mellom stjernene.   Noen stjerner dør også med et smell, som blir kalt for en supernova eksplosjon. Dette skjer med galaksenes tyngste stjerner. Etter at stjernen har litt til en rød kjempe kommer atomreaktoren i kjernen ut av kontroll. Gassmassene i stjernens kjerne blir så sammenpresset av tyngdekreftene at stjernen faller sammen. Kollapset frigjør masse energi som river stjernen i stykker, og får stjernen til å eksplodere.  I en slik eksplosjon sendes det ut nye grunnstoffer ut i verdensrommet. Disse materiene kan seinere bli til nye stjerner. 

Etter en supernovaeksplosjon kan det bli igjen en restkjerne. Enten en nøytronstjerne, som er liten i størrelse men som har en enorm tetthet, eller et sort hull hvor tyngdekraften er så stor at ikke engang lyset slipper ut.  

Det er kun i kjernen til de største stjernene hvor temperaturen er veldig høy at det kan bli dannet tyngre grunnstoffer som jern, sølv og gull. Hvis alle de store stjernene skulle dødd uten en supernovaeksplosjon, ville disse grunnstoffene forblitt innelåst i den døde stjernen. Det er takket være supernovaeksplosjoner i Melkeveien at vi har tilgang til de tyngre grunnstoffene som utgjør store deler av jorda, og også noen av de kjemiske stoffene vi mennesker er bygget opp av.