En stjerne er en stjerne, ikke? Selvfølgelig er der forskel på farven, når du ser op på nattehimlen. Men de er alle grundlæggende ens, store kugler af gas, der brænder op til milliarder af lysår væk, ikke? Nå, ikke ligefrem. I virkeligheden er stjerner omtrent lige så forskellige som alt andet i vores univers og falder ind under en af mange forskellige klassifikationer baseret på dets definerende egenskaber.
Alt i alt findes der mange forskellige typer stjerner, lige fra små brune dværge til røde og blå supergiganter. Der er endnu mere bizarre slags stjerner, som neutronstjerner og Wolf-Rayet-stjerner. Og som vores udforskning af universet fortsætter, fortsætter vi med at lære ting om stjerner, der tvinger os til at udvide den måde, vi tænker på dem. Lad os tage et kig på alle de forskellige typer stjerner, der findes.
Protostjerne:
En protostjerne er, hvad du har, før en stjerne dannes. En protostjerne er en samling af gas, der er kollapset ned fra en gigantisk molekylær sky. Protostjernefasen af stjerneudvikling varer omkring 100.000 år. Over tid stiger tyngdekraften og trykket, hvilket tvinger protostjernen til at kollapse ned. Al energifrigivelsen fra protostjernen kommer kun fra opvarmningen forårsaget af gravitationsenergien - kernefusionsreaktioner er ikke startet endnu.
Størrelsesdiagram, der viser vores sol (yderst til venstre) sammenlignet med større stjerner. Kredit: earthspacecircle.blogspot.ca
T Tauri Star:
En T Tauri-stjerne er et stadie i en stjernes dannelse og udvikling lige før den bliver en hovedsekvensstjerne. Denne fase opstår i slutningen af protostjernefasen, når gravitationstrykket, der holder stjernen sammen, er kilden til al dens energi. T Tauri-stjerner har ikke nok tryk og temperatur i deres kerne til at generere nuklear fusion, men de ligner hovedsekvensstjerner; de har omtrent samme temperatur, men lysere, fordi de er større. T Tauri-stjerner kan have store områder med solpletdækning og har intense røntgenudbrud og ekstremt kraftig stjernevind. Stjerner vil forblive i T Tauri-stadiet i omkring 100 millioner år.
Hovedsekvensstjerne:
Størstedelen af alle stjerner i vores galakse, og endda universet, er hovedsekvensstjerner. Vores sol er en hovedsekvensstjerne, og det samme er vores nærmeste naboer, Sirius og Alpha Centauri A. Hovedsekvensstjerner kan variere i størrelse, masse og lysstyrke, men de gør alle det samme: omdanner brint til helium i deres kerne , frigiver en enorm mængde energi.
En stjerne i hovedsekvensen er i en tilstand af hydrostatisk ligevægt. Tyngdekraften trækker stjernen indad, og det lette tryk fra alle fusionsreaktionerne i stjernen skubber udad. De indadgående og ydre kræfter balancerer hinanden, og stjernen bevarer en sfærisk form. Stjerner i hovedsekvensen vil have en størrelse, der afhænger af deres masse, som definerer mængden af tyngdekraft, der trækker dem indad.
Den nedre massegrænse for en hovedsekvensstjerne er omkring 0,08 gange Solens masse eller 80 gange Jupiters masse. Dette er den mindste mængde tyngdekraftstryk, du behøver for at antænde fusion i kernen. Stjerner kan teoretisk vokse til mere end 100 gange Solens masse.
Rød kæmpe stjerne:
Når en stjerne har forbrugt sit lager af brint i sin kerne, stopper fusionen, og stjernen genererer ikke længere et udadgående tryk for at modvirke det indadgående tryk, der trækker den sammen. En brintskal omkring kernen antænder og fortsætter stjernens levetid, men får den til at stige dramatisk. Den aldrende stjerne er blevet en rød kæmpestjerne og kan være 100 gange større, end den var i sin hovedsekvensfase. Når dette brintbrændstof er brugt op, kan yderligere skaller af helium og endnu tungere grundstoffer forbruges i fusionsreaktioner. Den røde kæmpe fase af en stjernes liv vil kun vare et par hundrede millioner år, før den løber tør for brændstof fuldstændigt og bliver en hvid dværg.
Hvid dværgstjerne:
Når en stjerne er løbet tør for brintbrændstof i sin kerne, og den mangler massen til at tvinge højere grundstoffer til fusionsreaktion, bliver den en hvid dværgstjerne. Det udadgående lette tryk fra fusionsreaktionen stopper, og stjernen kollapser indad under sin egen tyngdekraft. En hvid dværg skinner, fordi den engang var en varm stjerne, men der sker ingen fusionsreaktioner mere. En hvid dværg vil bare køle ned, indtil den bliver universets baggrundstemperatur. Denne proces vil tage hundreder af milliarder af år, så ingen hvide dværge er faktisk kølet så langt ned endnu.
Rød dværgstjerne:
Røde dværgstjerner er den mest almindelige slags stjerner i universet. Disse er hovedsekvensstjerner, men de har så lav masse, at de er meget køligere end stjerner som vores sol. De har en anden fordel. Røde dværgstjerner er i stand til at holde brintbrændstoffet blandet ind i deres kerne, og så kan de bevare deres brændstof meget længere end andre stjerner. Astronomer anslår, at nogle røde dværgstjerner vil brænde i op til 10 billioner år. De mindste røde dværge er 0,075 gange Solens masse, og de kan have en masse på op til halvdelen af Solen.
Neutronstjerner:
Hvis en stjerne har mellem 1,35 og 2,1 gange Solens masse, danner den ikke en hvid dværg, når den dør. I stedet dør stjernen i en katastrofal supernovaeksplosion, og den resterende kerne bliver en neutronstjerne. Som navnet antyder, er en neutronstjerne en eksotisk type stjerne, der udelukkende består af neutroner. Dette skyldes, at neutronstjernens intense tyngdekraft knuser protoner og elektroner sammen for at danne neutroner. Hvis stjerner er endnu mere massive, vil de blive til sorte huller i stedet for neutronstjerner, efter at supernovaen er slukket.
Supergigantiske stjerner:
De største stjerner i universet er supergigantiske stjerner. Disse er monstre med snesevis af gange Solens masse. I modsætning til en relativt stabil stjerne som Solen, forbruger supergiganter brintbrændstof med en enorm hastighed og vil forbruge alt brændstoffet i deres kerner inden for blot et par millioner år. Supergigantiske stjerner lever hurtigt og dør unge, detonerer som supernovaer; fuldstændig opløse sig i processen.
Som du kan se, kommer stjerner i mange størrelser, farver og varianter. At vide, hvad der skyldes dette, og hvordan deres forskellige livsstadier ser ud, er alt sammen vigtigt, når det kommer til at forstå vores univers. Det hjælper også, når det kommer til vores igangværende bestræbelser på at udforske vores lokale stjernekvarter, for ikke at nævne i jagten på udenjordisk liv!
Vi har skrevet mange artikler om stjerner på Universe Today. Her er Hvad er den største stjerne i universet? , Hvad er en binær stjerne? , Bevæger stjerner sig? , Hvad er de mest berømte stjerner? , Hvad er den klareste stjerne på himlen, fortid og fremtid?
Vil du have mere information om stjerner? Her er Hubblesites nyhedsmeddelelser om stjerner , og mere information fra NASA'er forestiller sig universet .
Vi har optaget flere afsnit af Astronomy Cast om stjerner. Her er to, som du måske kan finde nyttige: Afsnit 12: Hvor kommer babystjerner fra , og Afsnit 13: Hvor går stjernerne hen, når de dør ?
