A sztárok, akárcsak az emberek, lehetnek újszülöttek, fiatalok, idősek. Minden pillanatban néhány csillag meghal, és mások keletkeznek. Általában a legfiatalabbak a Naphoz hasonlítanak. A kialakulás szakaszában vannak, és valójában protocsillagokat képviselnek. A csillagászok prototípusuk után T-Taurus csillagoknak hívják őket. Tulajdonságaik – például fényességük – alapján a protocsillagok változóak, hiszen létezésük még nem lépett stabil fázisba. Sokuk körül nagy mennyiségű anyag található. Erőteljes széláramok indulnak ki a T-típusú csillagokból.
Protostárok: az életciklus kezdete
Ha anyag esik egy protocsillag felszínére, gyorsan kiég és hővé alakul. Ennek eredményeként a protocsillagok hőmérséklete folyamatosan növekszik. Amikor annyira megemelkedik, hogy nukleáris reakciók indulnak el a csillag közepén, a protocsillag egy közönséges csillag státuszát kapja. A nukleáris reakciók beindulásával a csillagnak állandó energiaforrása van, amely hosszú ideig támogatja létfontosságú tevékenységét. Az, hogy mennyi ideig tart egy csillag életciklusa a világegyetemben, a kezdeti méretétől függ. azonbanÚgy tartják, hogy a Nap átmérőjű csillagok elegendő energiával rendelkeznek ahhoz, hogy kényelmesen létezzenek körülbelül 10 milliárd évig. Ennek ellenére az is előfordul, hogy a nagyobb tömegű csillagok is csak néhány millió évig élnek. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy sokkal gyorsabban égetik el az üzemanyagot.
Szokásos méretű csillagok
A csillagok mindegyike egy csomó forró gáz. Mélyükben folyamatosan zajlik az atomenergia előállításának folyamata. Azonban nem minden csillag olyan, mint a Nap. Az egyik fő különbség a színben van. A csillagok nemcsak sárgák, hanem kékesek, vörösesek is.
Fényerő és fényerő
Az olyan jellemzőikben is különböznek, mint a ragyogás és a fényerő. Az, hogy a Föld felszínéről megfigyelt csillag milyen fényes lesz, nemcsak a fényességétől, hanem a bolygónktól való távolságától is függ. A Föld távolságát tekintve a csillagok teljesen eltérő fényességgel rendelkezhetnek. Ez a szám a Nap fényességének egytízezrelékétől a több mint egymillió naphoz hasonló fényességig terjed.
A legtöbb csillag ennek a spektrumnak az alsó végén található, mivel halvány. A Nap sok szempontból átlagos, tipikus csillag. Másokhoz képest azonban sokkal nagyobb a fényereje. A halvány csillagok nagy száma még szabad szemmel is megfigyelhető. A csillagok fényessége a tömegük miatt különbözik egymástól. A színt, a fényt és a fényerő időbeli változását a mennyiség határozza meganyagok.
Kísérletek megmagyarázni a csillagok életciklusát
Az emberek régóta próbálják nyomon követni a csillagok életét, de a tudósok első próbálkozásai meglehetősen félénkek voltak. Az első lépés a Lane-törvény alkalmazása volt a gravitációs összehúzódás Helmholtz-Kelvin hipotézisére. Ez új megértést hozott a csillagászatba: elméletileg a csillag hőmérsékletének addig kell emelkednie (értéke fordítottan arányos a csillag sugarával), amíg a sűrűség növekedése lelassítja az összehúzódási folyamatokat. Ekkor az energiafogyasztás magasabb lesz, mint a bevétele. Ezen a ponton a csillag gyorsan lehűl.
Hipotézisek a sztárok életéről
A csillagok életciklusára vonatkozó eredeti hipotézisek egyikét Norman Lockyer csillagász javasolta. Úgy gondolta, hogy a csillagok a meteorikus anyagból keletkeznek. Hipotézisének rendelkezései ugyanakkor nemcsak a csillagászatban elérhető elméleti következtetésekre, hanem a csillagok spektrális elemzésének adataira is épültek. Lockyer meg volt győződve arról, hogy az égitestek evolúciójában részt vevő kémiai elemek elemi részecskékből - "protoelemekből" állnak. A modern neutronokkal, protonokkal és elektronokkal ellentétben nem általános, hanem egyedi jellegük van. Például Lockyer szerint a hidrogén az úgynevezett „protohidrogénre” bomlik; a vasból „proto-vas” lesz. Más csillagászok is megpróbálták leírni egy csillag életciklusát, például James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle.
Óriás- és törpecsillagok
A nagy sztárok a legdögösebbek és a legfényesebbek. Általában fehérek vagy kékesek. Bár gigantikus méretűek, a bennük lévő üzemanyag olyan gyorsan kiég, hogy néhány millió év alatt elveszítik.
A kis csillagok, szemben az óriásokkal, általában nem olyan fényesek. Vörös színűek, elég sokáig élnek - több milliárd évig. De az égbolt legfényesebb csillagai között vannak vörös és narancssárga csillagok is. Példa erre az Aldebaran csillag - az úgynevezett "bikaszem", amely a Bika csillagképben található; valamint az Antares csillag a Skorpió csillagképben. Miért képesek ezek a menő csillagok felvenni a versenyt a fényességben az olyan forró csillagokkal, mint a Sirius?
Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egyszer nagyon kitágultak, és átmérőjük elkezdte meghaladni a hatalmas vörös csillagokat (szuperóriásokat). A hatalmas terület lehetővé teszi, hogy ezek a csillagok egy nagyságrenddel több energiát sugározzanak ki, mint a Nap. És ez annak ellenére, hogy a hőmérsékletük sokkal alacsonyabb. Például az Orion csillagképben található Betelgeuse átmérője több százszor nagyobb, mint a Nap átmérője. A közönséges vörös csillagok átmérője pedig általában a Nap méretének tizede sem. Az ilyen csillagokat törpének nevezik. Minden égitest át tud menni a csillagok ilyen típusú életciklusán – ugyanaz a csillag életének különböző szakaszaiban lehet vörös óriás és törpe is.
A világítótestek általában szeretik a Napotfenntartják létüket a benne lévő hidrogénnek köszönhetően. A csillag magjában héliummá alakul. A napnak hatalmas mennyiségű üzemanyaga van, de még ez sem végtelen – a tartalék felét az elmúlt ötmilliárd év során felhasználták.
Csillagok élete. A csillagok életciklusa
Miután a csillag belsejében lévő hidrogénkészlet kimerült, komoly változások következnek be. A maradék hidrogén nem a magjában kezd égni, hanem a felszínen. Ebben az esetben a csillag élettartama egyre jobban csökken. A csillagok körforgása, legalábbis a legtöbbjük, ebben a szegmensben átmegy a vörös óriás stádiumába. A csillag mérete nagyobb lesz, és hőmérséklete éppen ellenkezőleg, csökken. Így jelenik meg a legtöbb vörös óriás, valamint a szuperóriás. Ez a folyamat része a csillagokkal végbemenő változások átfogó sorozatának, amelyet a tudósok a csillagok evolúciójának neveztek. Egy csillag életciklusa magában foglalja annak minden szakaszát: végül minden csillag megöregszik és meghal, és létezésük időtartamát közvetlenül az üzemanyag mennyisége határozza meg. A nagy sztárok hatalmas, látványos robbanással fejezik be életüket. A szerényebbek éppen ellenkezőleg, meghalnak, és fokozatosan fehér törpék méretére zsugorodnak. Aztán egyszerűen elhalványulnak.
Meddig él egy átlagos sztár? Egy csillag életciklusa kevesebb, mint 1,5 millió évtől 1 milliárd évig vagy még tovább is tarthat. Mindez, mint mondtuk, összetételétől és méretétől függ. A Naphoz hasonló csillagok 10-16 milliárd évig élnek. Nagyon fényes csillagokSzíriuszhoz hasonlóan viszonylag rövid ideig élnek – csak néhány százmillió évig. Egy csillag életciklus diagramja a következő szakaszokat tartalmazza. Ez egy molekuláris felhő - a felhő gravitációs összeomlása - szupernóva születése - protocsillag evolúciója - a protocsillag fázis vége. Ezután következnek a szakaszok: egy fiatal csillag szakaszának kezdete - az élet közepe - az érettség - a vörös óriás stádiuma - egy bolygóköd - egy fehér törpe szakasza. Az utolsó két fázis a kis csillagokra jellemző.
A planetáris ködök természete
Tehát röviden áttekintettük egy csillag életciklusát. De mi is az a bolygóköd? A csillagok néha levetkőzik külső rétegeikről, miközben hatalmas vörös óriásból fehér törpévé válnak, így a csillag magja szabaddá válik. A gázburok a csillag által kibocsátott energia hatására világítani kezd. Ez a szakasz arról a tényről kapta a nevét, hogy a világító gázbuborékok ebben a héjban gyakran úgy néznek ki, mint a bolygók körüli korongok. De valójában semmi közük a bolygókhoz. A gyermekeknek szánt csillagok életciklusa nem feltétlenül tartalmazza az összes tudományos részletet. Csak az égitestek fejlődésének fő fázisait lehet leírni.
Csillaghalmazok
A csillagászok előszeretettel fedezik fel a csillaghalmazokat. Van egy hipotézis, hogy minden világító pontosan csoportokban születik, és nem egyenként. Mivel az azonos halmazba tartozó csillagok hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, a köztük lévő különbségek igazak, és nem a Föld távolságából adódóan. Milyen változásoknem esett ezeknek a sztároknak a részébe, egyszerre és egyenlő feltételek mellett veszik kezdetüket. Különösen sok tudáshoz juthatunk, ha megvizsgáljuk tulajdonságaik tömegtől való függését. Végül is a halmazokban lévő csillagok kora és a Földtől való távolságuk megközelítőleg egyenlő, tehát csak ebben a mutatóban térnek el egymástól. A klaszterek nem csak a professzionális csillagászok érdeklődésére tarthatnak számot – minden amatőr szívesen készít egy gyönyörű fotót, csodálja meg kivételesen gyönyörű kilátásukat a planetáriumban.
