Sterren

We leggen uit wat de sterren, hun kenmerken, hoe ze vormen, levenscyclus, structuur en voorbeelden van sterren zijn

De Pleiaden, in het sterrenbeeld van Taurus, zichtbaar tijdens de noordelijke winter, vormen een cluster van ongeveer 3000 sterren tot 400 lichtjaren weg. Bron: Wikimedia Commons.

Wat zijn de sterren?

A ster Het is een astronomisch object dat bestaat uit gas, voornamelijk waterstof en helium, en in evenwicht gehouden dankzij de zwaartekracht, die de neiging heeft om het te comprimeren en gasdruk, die het uitbreidt. 

In dit proces produceert een ster enorme hoeveelheden energie, van zijn kern, waarin er een fusiereactor is die helio en andere elementen van waterstof synthetiseert.

In deze fusiereacties wordt het deeg niet volledig bewaard, maar een klein deel wordt energie. En omdat de massa van een ster enorm is, zelfs als het de kleinste is, is de hoeveelheid energie die het per seconde geeft.

Star -kenmerken

De belangrijkste kenmerken van een ster zijn:

-Massa: Zeer variabel, in staat zijn om van een kleine fractie van de massa van de zon tot supermassieve sterren te worden, met massa's meerdere keren de zonnemassa.

-Temperatuur: Het is ook een variabel bedrag. In de fotosfeer, het lichtoppervlak van de ster, ligt de temperatuur in het bereik van 50000-3000 K. In het midden bereikt het miljoenen Kelvin. 

-Kleur: nauw verwant aan temperatuur en massa. Hoe heter een ster, hoe meer blauw de kleur is en integendeel, hoe kouder het is, hoe meer het neigt naar rood. 

-Helderheid: Het hangt af van het vermogen dat wordt uitgestraald door de ster, die meestal niet uniform is. De heetste en grootste sterren zijn de slimste.

-Grootte: Het is de schijnbare helderheid die ze hebben als ze van de aarde worden gezien.

-Beweging: De sterren hebben relatieve bewegingen met betrekking tot hun veld, evenals rotatiebeweging.

-Leeftijd: De sterren kunnen zo oud zijn als het universum -als 13.800 miljoen jaar- en zo jong als 1000 miljoen jaar oud.

Hoe ontstaan ​​sterren?

De zon, een van de miljoenen sterren van de Lactea Road.

De sterren worden gevormd uit de zwaartekracht ineenstorting van enorme wolken kosmisch gas en stof, waarvan de dichtheid continue schommelingen ervaart. Het primaire materiaal van deze wolken is moleculaire waterstof en helium, en ook sporen van alle bekende elementen op aarde.

De beweging van de deeltjes die deze enorme hoeveelheid deeg verspreid in de ruimte vormen, is willekeurig. Maar van tijd tot tijd neemt de dichtheid op een bepaald punt enigszins toe, waardoor compressie wordt geproduceerd.

De gasdruk heeft de neiging om deze compressie ongedaan te maken, maar de zwaartekracht, die de moleculen aantrekt om elkaar te ontmoeten, is een beetje hoger, omdat de deeltjes dichterbij zijn en dit effect vervolgens tegengaan. 

Bovendien is de zwaartekracht verantwoordelijk voor het verhogen van de massa nog meer. En zoals dit gebeurt, neemt de temperatuur geleidelijk toe. 

Laten we ons nu dit grote schaal condensatieproces voorstellen met alle beschikbare tijd. De zwaartekracht is radiaal en de aldus gevormde wolk zal een sferische symmetrie hebben. Het heet protoestrella.

Bovendien is deze wolk van materie niet statisch, maar gaat het snel in als het materiaalcontract. 

Na verloop van tijd zal een kern worden gevormd bij de hoge temperatuur en enorme druk, die de fusiereactor van de ster wordt. Hiervoor is een kritische massa nodig, maar wanneer het gebeurt, bereikt de ster het evenwicht en begint het dus, om het op de een of andere manier te plaatsen, het volwassen leven.

De massa en de daaropvolgende evolutie van de sterren

Het type reacties dat in de kern kan optreden, hangt af van de massa die aanvankelijk hangt van de massa, en daarmee de daaropvolgende evolutie van de ster. 

Voor massa's minder dan 0.08 keer de massa van de zon - 2 x 10 30 kg ongeveer - de ster zal zich niet vormen, omdat de kern niet zal worden ingeschakeld. Het aldus gevormde object zal beetje bij beetje afkoelen en de condensatie zal stoppen, waardoor een Bruine dwerg.

Het kan u van dienst zijn: de 12 delen van een onderzoeksprotocol

Aan de andere kant, als de protooestrella te massief is, zal het niet de balans bereiken die nodig is om een ​​ster te worden, dus het zal gewelddadig instorten.

De stellaire vormingstheorie door zwaartekracht ineenstorting is te wijten aan de Engelse astronoom en kosmoloog James Jeans (1877-1946), die ook de theorie van de stationaire staat van het universum voorstelde. Tegenwoordig is deze theorie, die beweert dat het er continu wordt gecreëerd, weggegooid ten gunste van de Big Bang Theory.

Star Life Cycle

De sterren worden gevormd dankzij een proces van het condenseren van een nevel gemaakt van kosmisch gas en stof. 

Dit proces kost tijd. Naar schatting gebeurt het tussen de 10 en 15 miljoen jaar, terwijl de ster zijn laatste stabiliteit verwerft. Zodra de druk van expansief gas en de comprimerende kracht in evenwicht zijn, komt de ster binnen wat de naam wordt genoemd Hoofdreeks.

Volgens zijn massa bevindt de ster zich in een van de lijnen van het Hertzsprung-Russell-diagram of afgekort H-R-diagram. Dit is een grafiek die de verschillende lijnen van sterevolutie toont, allemaal bepaald door de massa van de ster.

In deze grafiek bevinden de sterren zich volgens hun helderheid, afhankelijk van hun effectieve temperatuur, zoals hieronder getoond:

HR -diagram, opgericht onafhankelijk door astronomen Exnar Hertzsprung en Henry Russell rond 1910. Bron: Wikimedia Commons. Dat [cc door 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/4.0)].

Star Evolution Lines

De hoofdvolgorde is het gebied ongeveer diagonaal dat door het midden van het diagram loopt. Daar komen op een gegeven moment nieuw gevormde sterren binnen, volgens hun massa.

De heetste, heldere en massieve sterren staan ​​aan de bovenkant en links, terwijl de koudste en kleine zijn in de regio rechtsonder.

De massa is de parameter die de sterevolutie regelt, zoals verschillende keren is gezegd. Inderdaad, zeer massieve sterren die hun brandstof snel uitputten, terwijl koude en kleine sterren, zoals rode dwergen, het met een grotere parsimonie beheren. 

Vergelijking van afmetingen tussen planeten (1 en 2) en sterren (3,4,5 en 6). Bron: Wikimedia Commons. Dave Jarvis (https: // dave.Autonoma.Ca/) [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)].

Voor een mens zijn rode dwergen praktisch eeuwig, geen rode dwerg, die weet, is nog gestorven.

Grenzend aan de hoofdreeks, zijn de sterren die vanwege hun evolutie naar andere lijnen zijn verplaatst. Op deze manier zijn er de gigantische en supergrote sterren, en onder de witte dwergen. 

Spectrale typen

Wat ons uit de verre sterren komt, is hun licht en de analyse ervan wordt veel informatie verkregen over de aard van de ster. In het onderste deel van het H-R-diagram is er een reeks letters die de meest frequente spectrale typen aangeven: 

O b a f g k m m

De hoogste temperatuursterren zijn O en de koudste zijn klasse M. Op zijn beurt is elk van deze categorieën verdeeld in tien verschillende subtypen, waardoor ze differentiëren met een nummer van 0 tot 9. Bijvoorbeeld F5, een tussenliggende ster tussen F0 en G0. 

De Morgan Keenan -classificatie draagt ​​bij aan het spectrale type de helderheid van de ster, met Romeinse nummers van I tot V. Op deze manier is onze zon een G2V -type ster. Opgemerkt moet worden dat, gezien de grote variabiliteit van de sterren, er andere classificaties voor hen zijn.

Elke spectrale klasse heeft een duidelijke kleur, volgens diagram H-R. Het is de geschatte kleur die een waarnemer zou zien zonder instrumenten of maximaal verrekijker, op een zeer donkere en heldere nacht. 

Hieronder is een korte beschrijving van de kenmerken ervan volgens de klassieke spectrale typen:

Type O

Het zijn blauwe sterren met violette tonen. Ze worden aangetroffen aan het linkerbovende uiteinde van het H-R-diagram, dat wil zeggen, ze zijn grote en helderheid, evenals hoge oppervlaktetemperaturen, tussen 40.000 en 20.000 K. 

Voorbeelden van dit type ster zijn alnitak a, van de riem van de constellatie van Orion, zichtbaar tijdens de nachten van de noordelijke winter en Sigma-orionis in hetzelfde sterrenbeeld.

Kan je van dienst zijn: is melk een homogeen of heterogeen mengsel? De drie sterren van de Orion Belt. Van links naar rechts Alnitak, Alnilam en Mintaka. Bovendien, naast Alnitak, de nebulas van de vlam en het paard van het paard. Bron: Wikimedia Commons.

Type B 

Srio B. Bron: Giuseppe Donatiello, CC0, via Wikimedia Commons

Dit zijn blauwe sterren en met oppervlaktetemperaturen tussen 20.000 en 10.000 K. Een ster van dit type gemakkelijk zichtbaar voor het blote oog is het gigantische rigel, dat deel uitmaakt van een sterrensysteem in de Orion Constellation.

Type A

Syrisch a. Bron: NASA, ESA, H. Bond (STSCI) en M. Barstow (Universiteit van Leicester), CC door 3.0, via Wikimedia Commons

Ze zijn gemakkelijk te zien met het blote oog. De kleur is wit -verbijsterd, met oppervlaktetemperaturen tussen 10.000 -7000 K. Sirio A, een binaire ster van het sterrenbeeld van de major is een Type A -ster, evenals Deneb, de helderste slan.

Type F 

Puinschijf rond een ster -type ster. Bron: ESO/Marino et al., CC tegen 4.0, via Wikimedia Commons

Ze zien er wit uit om geel te tonen, de oppervlaktetemperatuur is zelfs lager dan die van het vorige type: tussen 7000 en 6000 K. De Polar Polaris -ster, van het sterrenbeeld van de minderjarige OSA, behoort tot deze categorie, evenals Canopus, de helderste ster van de Carina Constellation, zichtbaar zeer ten zuiden van het noordelijk halfrond, tijdens de noordelijke winter.

Type G

Zon. Bron: NASA

Ze zijn geel en hun temperaturen zijn tussen 6000 en 4800 K. Onze zon komt in deze categorie.

Type K 

Double Albireo Star. Bron: Hewholooks, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

De kleur die ze presenteren is geel - of ore, vanwege het laagste temperatuurbereik: 4800 - 3100 K (K0 Giants). Aldebar in Taurus, zichtbaar in de winter van het noordelijk halfrond en Albireo van Swan, het zijn goede voorbeelden van K -type sterren.

Type M 

Volgende Centauri. Bron: ESA/Hubble, CC door 4.0, via Wikimedia Commons

Ze zijn de koudste sterren van allemaal, met een rode of oranje rode kleuring. De oppervlaktetemperatuur ligt tussen 3400 en 2000 K. In deze categorie komen rode dwergen binnen en ook rode reuzen en supergigranten, zoals de volgende Centauri (Red Dwarf) en Betelgeuse (Red Giant) van de Orion Constellation.

Sterrenstructuur

In principe is het niet eenvoudig om de interne structuur van een ster te achterhalen, omdat de meeste van hen zeer verre objecten zijn. 

Dankzij de studie van de zon, de dichtstbijzijnde ster, weten we dat de meeste sterren bestaan ​​uit gaslagen met bolvormige symmetrie, in wiens centrum er een kern waar de fusie wordt uitgevoerd. Dit beslaat ongeveer 15 % van het totale volume van de ster.

Rondkeren de kern is er een laag als een mantel of envelop En ten slotte is de atmosfeer van de ster, wiens oppervlak wordt beschouwd als de buitengrens. De aard van deze lagen wordt aangepast met tijd en evolutie gevolgd door de ster. 

In sommige gevallen, aangekomen in het punt waar waterstof, de belangrijkste nucleaire brandstof is uitgeput, zwelt de ster op en legt vervolgens zijn lagen buiten, die bekend staat als een witte dwerg.

Het is precies in de Starity -wikkeling, waar energietransport wordt uitgevoerd van de kern naar de buitenste lagen. 

De lagen van de zon, de meest bestudeerde ster van allemaal. Bron: Wikimedia Commons.

Soorten sterren

In de sectie gewijd aan spectrale typen worden momenteel de soorten sterren genoemd. Dit met betrekking tot de kenmerken die zijn ontdekt door de analyse van het licht.

Maar tijdens de evolutie bewegen de meeste sterren op de hoofdreeks en verlaat het ook, gelegen in andere takken. Alleen rode dwergsterren blijven hun hele leven in de hoofdreeks.

Er zijn andere soorten sterren die vaak worden genoemd, die we kort beschrijven:

Kan u van dienst zijn: delen van de optische microscoop

Dwergsterren

Het is een term die wordt gebruikt om zeer verschillende soorten sterren te beschrijven, die daarentegen hun kleine formaat gemeen hebben. Sommige sterren worden gevormd met een zeer laag deeg, maar anderen die met een veel groter deeg zijn geboren, worden in plaats daarvan dwergen tijdens hun leven.

Dwarfsterren zijn zelfs+ de meest voorkomende sterrenklasse in het universum, dus het is de moeite waard om een ​​beetje te stoppen in hun kenmerken:

Bruine dwergen

Artistieke conceptie van een bruine dwerg-t

Het zijn protooestrellas wiens massa niet voldoende was om de kernreactor te starten die een ster naar de hoofdreeks drijft. Er kan worden aangenomen dat ze halverwege een gigantische gasvormige planeet zijn zoals Jupiter en een rode dwergster.

Omdat ze een stabiele energiebron missen, is hun bestemming om langzaam af te koelen. Een voorbeeld van bruine dwerg is luhman 16 in de constellatie van vela. Maar dit voorkomt niet dat de planeten zich in een baan om ze in een baan omringen, omdat er tot nu toe verschillende zijn ontdekt.

Rode dwergen

Vergelijkende grootte tussen de zon, de Red Dwarf Gliese 229a, de bruine dwergen teide 1 en Gliese 229 B en de planeet Jupiter. Bron: NASA via Wikimedia Commons.

De massa is klein, minder dan die van de zon, maar de leven vindt plaats in de hoofdreeks omdat ze hun brandstof zorgvuldig doorbrengen. Dit is de reden waarom ze ook kouder zijn, maar ze zijn het type ster dat overvloedig is en ook de langste.

Witte dwergen

Blanca Ik Pegasi B (midden hieronder), de spectrale klassenpartner van IK Pegasi A (links) en de zon (rechts). Bron: Rjhall, Chris 論 (Vector), CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Het is het overblijfsel van een ster die de hoofdvolgorde verliet toen de brandstof van zijn kern was uitgeput, zwelling totdat het een rode reus wordt. Hierna stript de ster uit de buitenste lagen, vermindert de grootte en laat alleen de kern achter, namelijk de witte dwerg. 

Het witte dwergstadium is slechts een fase in de evolutie van alle sterren die noch rode dwergen of blauwe reuzen zijn. De laatste, omdat het zo massief is, hebben de neiging hun leven te beëindigen in kolossale explosies genaamd Nova of Supernova.

De IK Pegasi -ster is een voorbeeld van een witte dwerg, een bestemming die binnen vele miljoenen jaren op onze zon kan wachten.

Blauwe dwergen

Recreatie van een blauwe dwergster. Bron: Bapeookamo, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Het zijn hypothetische sterren, dat wil zeggen, hun bestaan ​​is nog niet bewezen. Maar er wordt aangenomen dat rode dwergen eindelijk worden omgezet in blauwe dwergen wanneer ze hun brandstof uitputten.

Zwarte dwergen

Recreatie van een zwarte dwergster. Bron: Bapeookamo, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Het zijn oude witte dwergen die volledig zijn afgekoeld en niet langer licht uitzenden.

Gele dwergen en sinaasappels

De zon, typische witte dwergster -voorbeeld. Bron: Geoff Elston, CC tegen 4.0, via Wikimedia Commons

Soms wordt het meestal massaserren genoemd vergelijkbaar of lager dan de zon, maar van grotere grootte en temperatuur dan rode dwergen.

Neutronensterren

Dit is de laatste fase in het leven van een supergigent ster, toen hij zijn nucleaire brandstof al uitgeputte en een explosie van supernova lijdt. Vanwege de explosie is de kern van de resterende ster ongelooflijk compact, tot het punt dat elektronen en protonen fuseren om neutronen te worden.

Een neutronenster is zo, zo dicht, dat deze kan bevatten tot twee keer de zonnemassa in een bol van ongeveer 10 km in diameter. Omdat de straal zoveel is afgenomen, vereist het behoud van het hoekmomentum een ​​hogere rotatiesnelheid.

Vanwege hun grootte worden ze gedetecteerd door de intense straling die ze uitzenden in de vorm van een HAZ druk op.

Voorbeelden van sterren

Hoewel de sterren kenmerken gemeen hebben, zoals bij levende wezens, is variabiliteit enorm. Zoals te zien, zijn er gigantische en supergigent sterren, dwergen, neutronen, variabelen, van grote massa, enorme maat, dichter en verder weg:

-De helderste ster aan de nachtelijke hemel is Syrisch, in het sterrenbeeld van Canor.

Sirio, in het sterrenbeeld van de majoor, ongeveer 8 lichtjaren verwijderd, is de helderste ster in de nachtelijke hemel

-De volgende centauri is de dichtstbijzijnde ster van de zon.

-De helderste ster zijn betekent niet dat het de slimste is, omdat de afstand veel telt. De Luminous Star Bekende is ook de meest massieve: R136A1 die behoort tot de grote wolk van Magallanes.

-De massa van R136A1 is 265 keer de massa van de zon.

-Niet altijd de ster met de grootste massa is de grootste maat. De grootste ster tot nu toe is uy scuti in het sterrenbeeld van het schild. De straal is ongeveer 1708 keer groter dan de straal van de zon (de straal van de zon is 6.96 x 10 8 meter).

-De snelste ster was tot nu toe US 708, die op 1200 km/s beweegt, maar onlangs een andere die het overwint, werd ontdekt: S5-HVS1 van de constellatie van de kraan, met een snelheid van 1700 km/s. Er wordt aangenomen dat de verantwoordelijke persoon de Boogschutter een superzware gat is, in het midden van de Melkweg.

Referenties

1. Carroll, B. Een inleiding tot moderne astrofysica. 2e. Editie. Pearson. 
2. Costa, c. Een voortvluchtige ster verdreven uit de duisternis van het galactische hart. Hersteld van: AAA.borg.Oh.
3. Díaz-Giménez, E. 2014. Basic Astronomy Notes.Geplaatst door de Universiteit van Córdoba, Argentinië.
4. Jaschek, c. 1983. Astrofysica.Geplaatst door La Oas.
5. Martínez, D. Star Evolution. Vaeliada. Hersteld van: Google Books.
6. Oster, l. 1984. Moderne astronomie. Redactioneel teruggekeerd.
7. Spaanse astronomie Society. 2009. 100 astronomieconcepten.Edycom s.L.
8. UNAM. Hoge energie -astronomie. Neutronensterren. Hersteld van: astroscu.UNAM.mx.
9. Wikipedia. Sterclassificatie. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.
10. Wikipedia. Ster. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.