Viața stelelor

Stelele se găsesc în diferite mărimi și culori.

Adolescența

Dupa ce steaua se naște, intră într-o fază de echilibru, atât timp cât are loc procesul de fuziune a hidrogenului in heliu. Aceasta fază de echilibru durează diferit pentru stele, în funcție de cât de masive sunt ele.

În starea de echilibru gravitația ce tinde să atragă gazul din stea pe nucleu este contracarată de presiunea ce vinde de la mișcarea dezordonată a particulelor de gaz. Astfel steaua nu își modifică dimensiunile.

Stelele mici, reci, numite pitice roșii, își petrec câteva sute de miliarde de ani în starea de echilibru. Stelele asemănătoare Soarelui, au o viață relativ lungă, putând rezista 10 miliarde de ani. Cele mai puțin longevive sunt stelele foarte masive. Acestea trăiesc numai câteva milioane sau zeci de milioane de ani.

Energia stelelor

Nucleul unei stele este un imens reactor nuclear. Acolo, la temperaturi mai mari de 10 milioane de grade și presiuni greu de vizualizat, se produce nucleosinteza. Protonii și neutronii din nucleele elementelor chimice se ciocnesc, alipesc, și formează noi elemente chimice.

Există mai multe procese ce produc energia stelelor. Vom începe cu primul: transformarea hidrogenului în heliu.

Hidrogenul, cel mai simplu element chimic, este și cel mai răspândit din Univers. Stelele noi sunt formate aproape în totalitate din hidrogen. Nu este de mirare că acesta este cel ce produce energie în stele. Patru protoni de hidrogen se ciocnesc, se alipesc și formează heliu și încă doi fotoni.

Masa heliului rezultat este mai mică decât a hidrogenului din care s-a format. Rămâne o diferență de masă ce se transformă în energie după formula E=mc2. Energia care se produce este de numai 0,43x10-11 jouli. Dar în fiecare secundă, în Soare, se ard 600 de milioane de tone de hidrogen.

Astfel în fiecare secundă, Soarele strălucește cât 1,000,000,000,000,000,000,000,000 de becuri! Iar Soarele este o stea medie ca dimensiuni!

Tipuri de stele

Prin observarea stelelor, astronomii au vazut că există multe tipuri.


Mărimile și culorile unor stele, comparate cu Soarele

Dupa temperatură, stelele pot fi fierbinți (cu temperaturi între 20.000 și 60.000 de grade), medii ca temperatură (cu temperaturi între 5000 și 10.000 de grade) și reci (cu temperaturi între 2000 și 3500 de grade).

În funcție de temperatura stelei, aceasta are o anumită culoare: stelele fierbinți sunt albastre, stelele medii ca temperatură sunt albe sau galbene, iar cele reci sunt roșii.

S-a observat că stelele au și mărimi diferite: cele mai mari stele sunt cele supergigante. Stelele supergiante sunt cele mai mari și mai masive stele. Ele pot avea îintre 10 si 70 de mase solare și între 30 și 500 de diametre solare. Din cauza masei mari, supergigantele traiesc puțin, între 10 și 50 milioane de ani.

Aceste stele se găsesc în roiuri stelare, brațele galaxiei sau în galaxiie tinere.

Studiind stelele supergigante, astronomii au descoperit o clasă de stele, foarte rar întâlnite, ce sunt mai mari decat stelele supergiante. Acestea se numesc hipergigante.


Cea mai mare si mai lumnoasa stea din
galaxie este LBV 1802-20. Mai sus se face o
comparatie intre aceasta stea si Soare.
Iluatrație: Univesity of Florida/Meghan Kennedy

Hipergigantele: sunt cele mai mari și mai masive stele, putând ajunge și la 100 de mase solare. S-a descoperit că unele stele hipergigante au avut inițial o masă mai mare de 250 de ori decât cea a Soarelui.

în ceea pe privește temperatura, stelele hipergigante pot avea între 3500 și 35.000 grade (Kelvin).

Viața lor este foarte scurtă, trăind între 1 și 3 milioane de ani.

Toate stelele hipergigante devin supernove la sfarșitul vietii.

Până acum s-au descoperit 7 asemenea stele în galaxia noastră: P Cygni, S Doradus, eta Carinae, steaua Pistol și LBV 1806-20.

În afară de stelele normale, asemănătoare Soarelui, și cele gigante, exista și stele pitice. Aceste stele pot fi de mai multe feluri.

În primul rând avem stele pitice brune, ce nu emit decât în infraroșu, ele neavănd o sursă de energie internă (fuziune nucleară). Ele degajă căldură și energie pe măsură ce se răcesc.

Se consideră că piticele brune nu sunt stele ci substele. Ele sunt într-un stadiu intermediar între planete și stele. Temperatura atinsă este între 750 și 2200 grade (Kelvin).


Prima imagine a unei pitice brune (astrul din dreapta).
Imagine a fost luata in noiembrie 1995 cu telescopul
spatial Hubble. Steaua are indicativul Gliese 229B.
Foto: NASA

În ultimul timp s-a descoperit o pitică brună, 2M1207, în jurul căreia se rotește un alt corp, posibil o planetă gazoasă.

Până în iunie 2006, s-au descoperit 544 de pitice brune.

Un alt tip de stele pitice, sunt stelele pitice roșii. Acestea sunt cel mai răspândit tip de stele din Univers. Piticele roșii sunt stele ce au masa mult mai mică decât a Soarelui, valoarea minimă fiind de 0,08 mase solare. Aceste stele emit doar 1/10.000 din energia emisă de Soare.

Datorităi rate mici prin care hidrogenul este transformat în heliu, piticele roșii au o durată de viață foarte mare. Se estimează că o pitică roșie trăiește peste 1000 de miliarde de ani, aceasta fiind desigur o estimare teoretică, pentru ca nu se poate observa o pitică roșie la sfârșitul vieții.

Dintre cele mai apropiate 30 stele de Soare, 20 sunt pitice roșii: un exemplu Proxima Centauri (cea mai apropiatș stea de Soare). Dar din cauza strălucirii lor mici, foarte puține sunt cunoscute.

 

Maturitatea

După milioane sau milarde de ani, timp de depinde de masa stelei, continua transformare a hidrogenului în heliu produce o acumulare a heliului în nucleu. Stelele mai mari și mai masive produc heliu mai repede decât celelalte stele.

La un moment dat, concentrația de heliu din nucleu devine atât de mare încât interferează cu procesul de fuziune a hidrogenului. Până la urmă acest proces încetează. Straturile exterioare ale stelei sunt atrase de nucleu și colapseasă (cad) pe acesta.

Temperatura și presiunea cresc foarte mult, iar când în nucleu se ating 100 de milioane de grade începe procesul de fuziune a heliului în carbon și oxigen.

Nucleul foarte fierbinte obligă steaua să se marească, prin expandarea straturilor exterioare. Astfel steaua ajunge de 100 de ori mai mare decât era la tinerețe. Avem de-a face acum cu o gigantă roșie.

Faza de transformare a heliului în carbon și oxigen durează numai câteva sute de milioane de ani, pentru o stea asemănătoare cu Soarele.

Ce se întâmplă apoi, depinde foarte mult de masa stelei.

Clasa spectrală

Observarea spectrului stelelor a dus la o clasificare a acestora. Spectrul unei stele se observa cu ajutorul unui aparat special (spectroscop sau spectrograf) ce descompune lumina venita de la acestea.

Pe fundalul luminii decompuse (curcubeu: ROGVAIV) se observa diferite amprente ale elementelor chimice aflate in atmosfera stelelor. Aceste amprente se observa sub forma de linii negre (de absortie) sau albe (de emisie).

Astronomii pot observa spectrul fiecarei stele si pot clasifica stelele in functie de acesta. Mai jos se da o clasificare a stelelor dupa tipul spectral, precum si caracteristicile generale ale diferitelor tipuri spectrale.

Clasa spectrala
Temperatura
Culoarea stelei
Masa stelei
[mase solare]
Raza
[raze solare]

Luminozitatea
[luminozitati solare

O
30,000 - 60,000
albastru
60
15
1,400,000
B
10,000 - 30,000
albastru - alb
18
7
20,000
A
7,500 - 10,000
alb - albastru
3.2
2.5
80
F
6,000 - 7,500
alb
1.7
1.3
6
G
5,000 - 6,000
galben
1.1
1.1
1.2
K
3,500 - 5,000
portocaliu
0.8
0.9
0.4
M
2,000 - 3,500
rosu
0.3
0.4
0.04

 



 

 

Sonka Adrian



Nasterea stelelor

Stelele se nasc din imensi nori de gaz si praf, numiti "nori moleculari" sau "nebuloase".

Viata stelelor

Linisitita, tumultoasa, scurta sau lunga. Viata stelelor depinde de masa lor. Cele mai masive stele traiesc putin, dar traiesc pe picior mare!

Moartea stelelor

Moarte linistita sau moarte violenta? Depinde de modul in care ai trait.

Stele exotice

Există stele mici, normale mari și... exotice.

Mărimea stelelor

Află câte de mari sunt stelele și dacă se pot vedea bine prin telescoape

Tipuri de stele - secvența principală

„Secvența principală” este categoria de stele normale

Stele cu planete

Unele stele au planete.