Een ster is een ster, toch? Natuurlijk zijn er enkele verschillen qua kleur als je naar de nachtelijke hemel kijkt. Maar ze zijn in principe allemaal dezelfde grote bollen brandend gas, miljoenen, miljarden lichtjaren verwijderd, toch? Nou, niet helemaal. In werkelijkheid zijn sterren net zo divers als alles in ons universum, wat neerkomt op een van de vele classificaties op basis van hun kenmerken.
Over het algemeen zijn er veel verschillende soorten sterren, van kleine bruine dwergen tot rode en blauwe superreuzen. Er zijn zelfs nog vreemdere soorten sterren, zoals neutronen- en Wolf-Rayetsterren, en theoretische quarksterren. En terwijl we het universum blijven verkennen, blijven we alles over de sterren bestuderen waardoor we ons wereldbeeld uitbreiden. Laten we eens kijken naar de verschillende soorten sterren.
Protosterren:
Een protoster is wat er gebeurt voordat de ster zelf wordt gevormd. Een protoster is een object dat bestaat uit gas dat is ingestort uit een gigantische moleculaire wolk. De fase van stellaire evolutie - een protoster - duurt ongeveer 100.000 jaar. Na verloop van tijd nemen zwaartekracht en druk toe, waardoor de ster instort (samentrekt). Alle energie die vrijkomt van de protoster komt alleen van de verwarming die wordt veroorzaakt door zwaartekrachtcontractie - thermonucleaire reacties zijn nog niet begonnen.
Een maattabel die onze zon (links) laat zien in vergelijking met bekende enorme sterren.
Afbeelding: earthspacecircle.blogspot.ca
Promotie video:
T Taurus Stars:
De T Tauri-ster is het stadium in de vorming en evolutie van een ster vlak voordat hij een hoofdreeksster wordt. Deze fase vindt plaats aan het einde van de protosterfase, wanneer de zwaartekracht die de ster bij elkaar houdt de bron is van al zijn energie. T Tauri-sterren hebben niet genoeg druk en temperatuur in hun kernen om thermonucleaire fusie teweeg te brengen, maar ze zien er niet uit als hoofdreekssterren omdat ze helderder zijn dan zijzelf, omdat ze groter zijn dan zijzelf. T Tauri-sterren hebben grote zonnevlekkengebieden en ze hebben intense röntgenvlammen en extreem krachtige sterrenwinden. Sterren bevinden zich al ongeveer 100 miljoen jaar in het T Tauri-stadium.
Hoofdreekssterren:
De meeste sterren in ons melkwegstelsel, en zelfs in het universum, zijn hoofdreekssterren. Onze zon is een ster in de hoofdreeks, net als onze naaste buren Sirius en Alpha Centauri A. Sterren in de hoofdreeks kunnen sterk variëren in grootte, massa en helderheid, maar ze doen allemaal hetzelfde: ze zetten waterstof om in helium in hun kernen door vrij te geven enorme hoeveelheid energie.
De hoofdreeksster bevindt zich in hydrostatisch evenwicht. De zwaartekracht trekt de ster naar binnen, de lichtdruk van alle thermonucleaire reacties in de ster drukt naar buiten. Deze naar buiten en naar binnen gerichte krachten houden elkaar in evenwicht en de ster behoudt een bolvorm. De grootte van de hoofdreekssterren hangt af van hun massa, die de hoeveelheid zwaartekracht bepaalt die ze naar binnen trekt.
De ondergrens van de massa voor een hoofdreeksster is ongeveer 0,08 zonsmassa's of 80 Jupiter-massa's. Dit is de minimale hoeveelheid zwaartekracht die nodig is om kernfusiereacties in de kern op gang te brengen. In theorie kunnen sterren tot 100 zonsmassa's groeien.
Rode reus:
Wanneer een ster al zijn waterstofreserves heeft opgebruikt, stoppen de thermonucleaire reacties en bouwt de ster niet langer naar buiten gerichte druk op om de naar binnen gerichte zwaartekracht die de ster samen trekt tegen te gaan. Een schil van waterstof rond de kern begint de voortzetting van het leven van de ster, maar de ster zal dramatisch in omvang toenemen. De ouder wordende ster is een rode reus geworden en zou wel honderd keer zo groot kunnen zijn als een hoofdreeksster. Wanneer de waterstofbrandstof wordt verbruikt, zullen helium en vervolgens zwaardere elementen worden verwerkt in thermonucleaire reacties. Een ster in de rode reuzenfase zal maar een paar honderd miljoen jaar meegaan voordat hij zonder brandstof komt te zitten en een witte dwerg wordt.
Witte dwerg:
Wanneer een ster de waterstofbrandstof in zijn kern volledig heeft uitgeput, zal hij een gebrek aan massa ervaren om zwaardere elementen in thermonucleaire reacties te verwerken, en zal hij de fase van de witte dwerg ingaan. De druk van het licht naar buiten door thermonucleaire reacties zal stoppen, en de ster zal onder invloed van zijn eigen zwaartekracht ineenstorten (krimpen). De witte dwerg schijnt alleen omdat hij ooit een hete ster was, maar omdat er geen thermonucleaire reacties meer in voorkomen, koelt hij af tot de achtergrondtemperatuur van het heelal. Dit proces zal honderden miljarden jaren duren, dus de witte dwergen zijn eigenlijk nog niet erg cool.
Rode dwerg:
Rode dwergen zijn een van de meest voorkomende soorten sterren in het universum. Het zijn hoofdreekssterren, maar ze hebben zo weinig massa dat ze veel kouder zijn dan onze zon. Maar hun functie is anders. Rode dwergen kunnen waterstofbrandstof opslaan door deze in hun kern te mengen, en daarom kunnen ze hun brandstof veel meer besparen dan andere sterren. Astronomen geloven dat sommige van de rode dwergen tot wel 10 biljoen jaar brandstof kunnen verbranden. De kleinste rode dwergen hebben ongeveer 0,075 zonsmassa's en hun massa kan wel de helft van de massa van de zon zijn.
Neutronensterren:
Als de massa van een ster ongeveer 1,35 - 2,1 zonsmassa's is, dan zal hij niet veranderen in een witte dwerg als hij sterft. In plaats daarvan zal de ster sterven in een catastrofale gebeurtenis die een supernova wordt genoemd, en de resterende kern zal een neutronenster worden. Zoals de naam al doet vermoeden, is een neutronenster een exotisch type ster dat volledig uit neutronen bestaat. Dit komt door de sterke zwaartekracht, wanneer de ster zo sterk wordt samengedrukt dat alle protonen en elektronen samen worden geperst om neutronen te vormen. Als de sterren nog massiever zijn, veranderen ze na een supernova-explosie in zwarte gaten.
Superreuzen:
De grootste sterren in het universum zijn superreuzen. Dit zijn monsters met een massa die tientallen keren groter is dan de massa van de zon. In tegenstelling tot de relatief stabiele ster van de zon, verbruiken superreuzen hun waterstofbrandstof met een ongelooflijke snelheid, en al hun brandstof zal binnen een paar miljoen jaar volledig opgebruikt zijn. Superreuzen leven snel en sterven jong, exploderend in supernovae; jezelf volledig vernietigen in het proces.
Zoals u kunt zien, zijn er sterren in vele maten, kleuren en soorten. Weten wat dit verklaart en hoe de verschillende stadia van het leven van een ster eruit zien, is belangrijk als het gaat om het begrijpen van ons universum. Het helpt ook als het gaat om onze voortdurende inspanningen om de lokale sterrenwijk te verkennen, om nog maar te zwijgen van de jacht op buitenaards leven!
