Шта је Звезда и како функционише?

Звезде су увек интригирале људе, вероватно од тренутка када је наш најранији предак изашао напоље и подигао поглед према ноћном небу. Још увек излазимо ноћу, кад можемо, и гледамо горе, питајући се о тим смрдљивим предметима. Научно, они су основа науке о астрономији, а то је проучавање звезда (и њихових галаксија). Звезде играју истакнуте улоге у филмовима научне фантастике и ТВ емисија и видео игара као позадине за авантуристичке приче. Дакле, шта су ове светлуцаве тачке светлости које су изгледа поредане по обрасцима преко ноћног неба?

Са Земље су нам видљиве хиљаде звезда, посебно ако вршимо посматрање у подручју са стварно тамним небом). Међутим, само у Млијечном путу постоје стотине милиона њих, а не сви видљиви људима на Земљи. Милки пут није само дом свих тих звезда, он садржи "звјездане јаслице" гдје се новорођене звијезде извлаче у облацима плина и прашине.

Све звезде су веома, веома далеко, осим Сунца. Остало је изван нашег Сунчевог система. Најближи нама се зове Прокима Центаури, а лежи на 4.2 светлосних година далеко.

Већина звезда који су неко време посматрали почињу примећивати да су неке звезде светлије од других. Чини се да многи такође имају бледо боју. Неки изгледају плаво, други бијело, а други свијетло жуте или црвенкасте нијансе. Има их много различите врсте звезда у универзуму.

Купамо се у светлости звезде - Сунца. Разликује се од планета који су у поређењу са Сунцем веома мали и обично су направљени од камена (попут Земље и Марса) или хладних гасова (попут Јупитера и Сатурна). Разумевајући како Сунце делује, астрономи могу стећи дубљи увид у то како све звезде делују. Супротно томе, ако проучавају многе друге звезде током свог живота, могуће је да схватимо и будућност наше сопствене звезде.

Као и све остале звезде у свемиру, Сунце је огромна, светла сфера врућег, ужареног гаса коју држи његова гравитација. Живи у Галаксији Млечни пут, заједно са око 400 милијарди других звезда. Сви они раде по истом основном принципу: они спајају атоме у својим језграма да би направили топлоту и светлост. Тако делује звезда.

За Сунце то значи да се атоми водоника распадају под великим топлотом и притиском. Резултат је атом хелија. Тај процес фузије ослобађа топлину и свјетлост. Овај процес се назива "звјездана нуклеосинтеза" и извор је многих елемената у универзуму тежи од водоника и хелијума. Дакле, од звезда као што је Сунце, будући свемир ће добити такве елементе као што је угљеник, који ће правити како старе. Веома „тешки“ елементи, попут злата или гвожђа, направљени су у масивнијим звездама када умиру, или чак катастрофалним сударима неутронских звезда.

Како звезда ради ову "звјездану нуклеосинтезу" и не распада се током процеса? Одговор: хидростатска равнотежа. То значи да је гравитација масе звезде (која вуче гасове унутра) избалансирана спољним притиском топлоте и светлости - зрачење притисак - створен нуклеарном фузијом која се одвија у језгру.

Ова фузија је природан процес и захтева огромну количину енергије да покрене довољно фузијских реакција да се уравнотежи сила гравитације у звезди. Језгро звезде треба да достигне температуре веће од око 10 милиона Келвина да би почело да фузује водоник. Наше Сунце, на пример, има температуру језгре од око 15 милиона Келвина.

Звезда која троши водоник да би формирала хелијум назива се звезда „главног низа“ све време кад је то објект који се спаја са водоником. Када потроши све своје гориво, језгра се скупља јер спољњи притисак зрачења више није довољан да уравнотежи гравитациону силу. Температура језгре расте (јер се компримира) и то јој даје довољно "оомфе" да почне фузионирати атоме хелија који почињу да постају у угљеник. У том тренутку, звезда постаје црвени див. Касније, док му понестане горива и енергије, звезда се сажима у себи и постаје бели патуљак.

Следећа фаза еволуције звезде зависи од њене масе јер то диктира како ће се то завршити. Звезда ниске масе, попут нашег Сунца, има другачију судбину од звезда са већом масом. Отпухаће своје спољне слојеве, стварајући планетарну маглу са белим патуљком у средини. Астрономи су проучавали многе друге звезде које су се подвргле овом процесу, што им даје бољи увид у то како ће Сунце окончати свој живот за неколико милијарди година од сада.

Звезде велике масе, међутим, по много чему се разликују од Сунца. Они живе кратке животе и остављају иза себе прекрасне остатке. Кад ће експлодирати као супернове, експлодираће своје елементе у свемир. Најбољи пример супернове је Ракова маглина у Бику. Језгро оригиналне звезде је заостало, док је остатак њеног материјала пробушен у свемир. На крају би се језгро могло сажети да постане неутронска звезда или црна рупа.

Звезде постоје у милијардама галаксија широм свемира. Они су важан део еволуције космоса. Они су били први објекти који су се формирали пре више од 13 милијарди година, а састојали су се од најранијих галаксија. Кад су умрли, трансформисали су рани космос. То је зато што се сви они елементи које формирају у својим језграма враћају у свемир када звезде умру. И ти се елементи на крају комбинују да би формирали нове звезде, планете, па чак и живот! Зато астрономи често кажу да смо направљени од „звездастих ствари“.

Уредио Царолин Цоллинс Петерсен.