Večino človeške zgodovine so ljudje mislili, da so zvezde večne. Bili so nesmrtni bogovi na nebu ali brezčasni dragulji na nebesnem svodu. Eno najodmevnejših odkritij astronomije 20. stoletja je bilo, da imajo zvezde življenjske cikle tako kot mi. Rodijo se, preživijo srednja leta in na koncu umrejo.
Ogljikovo truplo
Zaradi termonuklearnih fuzijskih reakcij zvezde živijo. Ogromen gravitacijski pritisk v središču zvezde povzroči dovolj visoke gostote, temperature in tlake, da se atomska jedra tako močno sprimejo, da se zlivajo v težje elemente.
V večjem delu zvezdnega življenja se vodik, najpreprostejši element, zlije v helij in ustvarja moč, zaradi katere zvezda sije, hkrati pa je tudi opora zvezdi pri njeni lastni gravitaciji. Vendar zaloge vodika v jedru zvezde, kjer lahko pride do fuzije, niso neskončne. Sčasoma se fuzijsko gorivo izčrpa in od takrat naprej zvezda deluje z izposojenim časom. Tu postane pomembna začetna masa zvezde.
Zvezde živijo in umirajo
Pri zvezdah, katerih začetna masa je manj kot osemkrat večja od Sončeve, gravitacijsko pogojeni pogoji v jedru nikoli ne dopuščajo več kot le izgorevanje helija. Ko vodikovo gorivo poteče, se tok energije navzven zmanjša, zaradi teže materiala nad jedrom pa se to skrči. Sčasoma se temperatura v jedru dvigne do točke, ko se helij lahko začne pretvarjati v ogljik – 100 milijonov stopinj C.
To zvezdo za nekaj časa reši, vendar je tudi helijevo gorivo v jedru omejeno in se porabi. Ker ni dovolj mase, da bi ogljik stisnila do točke, ko bi zgorel, ostane mrtva pepelnica, sestavljena izključno iz ogljikovih jeder, ki so tako tesno povezana, da zvezdo proti njeni lastni teži podpirajo le kvantno-mehanski učinki. Astronomi tem zvezdam pravijo bele pritlikavke. To so zvezdna trupla, ki se počasi spreminjajo v črnino.
Usoda velike zvezde pa je zapisana v železu
Zvezde, ki začnejo svoje življenje z maso, večjo od osemkratne mase Sonca, imajo drugačno usodo. Ko se helij v njihovih jedrih izčrpa do ogljika, imajo dovolj mase, da pri dovolj visokih temperaturah (500 milijonov stopinj Celzija) vžgejo tudi ogljik. Nato se postopoma lotijo jedrskega zgorevanja vrste elementov, pri čemer vsak element nastane kot “pepel” iz prejšnje faze. Ogljik se spremeni v neon, nato v kisik, sledi mu silicij. Ko se v jedru zaradi zgorelega silicija nabere železov pepel, je igre konec, saj je za taljenje železa v nekaj težjega potrebno več energije kot je nastane pri fuzijskih reakcijah. Železna zvezda je obsojena na propad. Ker se zvezda ne more upreti gravitacijskemu pritisku, se sesede sama vase, kar povzroči velikansko eksplozijo, imenovano supernova.
DOSTOP.si / MB
Unsplash
