Csillagfejlődés
A csillagfejlődés annak tanulmányozása, hogyan változik egy csillag az idő múlásával. A csillagok nagyon sokat változhatnak a keletkezésük és az energiájuk kifogyása között. Mivel a csillagok több millió vagy milliárd évig képesek fényt és hőt termelni, a tudósok a csillagfejlődést úgy tanulmányozzák, hogy sok különböző csillagot vizsgálnak életük különböző szakaszaiban.
A csillagok életének szakaszai a következők: köd, fősorozatú csillag, vörös óriás és fehér törpe, majd fekete törpe, neutroncsillag vagy fekete lyuk.
A Nap életciklusa
Hogyan születik egy csillag
Egy csillag életét por- és gázfelhőként, úgynevezett ködként kezdi. Ezt a gravitáció összehúzza, ami miatt felmelegszik. Elkezd forogni és gömb alakúvá válik. Amikor eléggé felforrósodik, magfúzióval energiát kezd felszabadítani, hidrogént héliummá alakítva. Ettől nagyon fényesen ragyog, és azzá válik, amit a csillagászok fő csillagnak neveznek. A csillag még évmilliárdokig maradhat fősorozatú csillag, és nagyjából ugyanúgy néz ki.
A fényesség és a hőmérséklet változása a Naphoz hasonló csillagok öregedésével.
Hogyan lép egy csillag az öregkorba
Előbb-utóbb a középpontban lévő hidrogén szinte teljes egészében héliummá változik. Ennek hatására a csillag közepén leáll a magreakció, és a csillag gravitációja miatt a középpont elkezd kisebbé válni. A csillagnak a középponton kívüli rétege elkezdi a hidrogént héliummá alakítani, energiát szabadítva fel.
A csillag külső rétegei sokkal, de sokkal nagyobbak lesznek. A csillag sokkal több fényt fog kibocsátani, néha tízezerszer annyit, mint kezdetben. Mivel a csillag felszíne nagyobb lesz, ez az energia sokkal nagyobb területen fog eloszlani. Emiatt a felszín hőmérséklete csökkenni fog, és a színe vörösre vagy narancssárgára változik. Vörös óriássá válik. Elnyelheti a körülötte keringő bolygókat.
Hogyan hal meg egy csillag
Később a vörös óriás, amely egy olyan csillagból maradt meg, mint a miénk, abbahagyja az égést. Egy gázfelhő távozik, és egy kisebb csillag, az úgynevezett fehér törpe marad utána. Nagyon hosszú idő után a fehér törpe fekete törpévé hűl.
Amikor azonban egy nagy vörös óriás felrobban, a robbanás sokkal nagyobb, és szupernóvának nevezik. Fehér törpe helyett egy sokkal kisebb, sokkal sűrűbb gömböt, úgynevezett neutroncsillagot hagy maga után. A neutroncsillag azért jön létre, mert a gravitációs erő olyan erős, hogy a hátrahagyott atomokban nem keringenének elektronok az atommagok körül. Egy teáskanálnyi ilyen anyag akár annyit is nyomhat, mint az egész Föld.
Egy sokkal nagyobb vörös óriás fekete lyukat hagy maga után. A fekete lyuk azért jön létre, mert a gravitáció olyan erős, hogy még a protonok és a neutronok is összeomlanak. Egy fekete lyukból már a fény sem tud kiszabadulni. Mivel nem ismerünk semmi erősebbet annál az erőnél, amely az atommagokat (az atommag többes száma) összetartja, egyes fizikusok szerint a fekete lyuk egészen egy szingularitásnak nevezett matematikai pontig omlik össze.
