Stjörnufræði Myndun, ævi og endalok stjarna

1. Stjörnufræði Myndun, ævi og endalok stjarna

2. Myndun, æviskeið og endalok Til að fá fram þróunarferli stjarna hafa stjörnufræðingar rannsakað stjörnur og gert eðlisfræðileg líkön að uppbyggingu og orkuvinnslu. • Þar sem orkumyndun stjarna byggir á kjarnahvörfum, þar sem ákveðin efni þurfa að vera tiltæk og ákveðnar aðstæður, þá hlýtur líftími þeirra að vera takmarkaður. • Kenningar um þróun stjarna taka fyrir myndun, mótun og breytingar sem verða á stjörnum allan lífsferilinn.

3. Frumstjörnur • Frumstjörnur myndast í dimmum köldum þokum þar sem aðdráttarkraftur milli efnisagna nær að mynda efnisklumpa, sem síðan hlaða utan á sig. • Frumstjarnan stækkar smám saman þegar efni hleðst utan á hana, hún þéttist meirra og meira, mest innst . Stöðuorka sem losnar breytist í varma, smám saman fer frumstjarnan að glóa. • Víða í alheiminum er að finna laust efni sem stjörnur geta myndast í.

4. Efnisþokur • Lausbundið efni, gas og ryk, er um allt stjörnukerfið • Lausbundið efni er þó langmest í diski Vetrarbrautarinnar. • Þar sem lausbundna efnið er mest samþjappað kallast það efnisþoka.

6. Efnisþokur • Efnisþokur eru á víð og dreif um vetrarbrautirnar en mest er af efninu í örmum þyrilvetrarbrauta

7. Ungar sólir • Þar sem aðstæður til myndunar sóla eru heppilegar verða til margar sólir saman í hnapp. • Aðdráttarkraftur milli stjarnanna heldur þeim saman í hóp. • Einstaka stjörnur ná þó oft að sleppa úr hópnum. • Ungir stjörnuhópar gefa innsýn í myndun og mótun stjarna.

8. Meginæviskeið sóla • Líftími ræðst af magni vetnis í kjarna sólarinnar og hversu hratt hún brennir því. • Því massameiri sem sólin er því hraðar brennir hún vetninu og lifir skemur.

9. Gul Sól • Sólin hefur verið meginæviskeiði sínu í 4,56 milljarða ára og hún á eftir um 7 milljarða ára í viðbót á því skeiði (Gul sól). • Á þessu æviskeiði þenst stjarna lítillega og ljósafl eykst að vissu marki.

10. Rauður risi • Þegar líður á ævi sólarinnar hægist verulega á vetnisbrunanum í kjarna og hún verður að rauðum risa. • Þá stækkar hún mjög mikið þegar ytri lög þenjast út en kjarni fellur saman og hitnar.

11. Rauðir risar • Kjarninn er að mestu úr helíum og þegar hann hefur hitnað nóg getur He-samruni hafist. Við samruna He myndast súrefni og kolefni. • Ytri lögin þenjast út og kólna. • Líftími Rauðra risa er mun minni en Gulra sóla, aðeins um 1/10 af líftíma Gulra sóla.

12. Eftir risaskeiðið • Þegar He er uppurið í kjarna fellur kjarninn aftur saman og ytri lög þenjast út og geta losnað frá stjörnunni. • Framhaldið ræðst af því hve massamikil stjarnan er.

13. Möguleg þróunarferli

14. Massaminni stjörnur • Massaminni stjörnur enda risaskeið sitt með því að ystu lög stjörnunnar þenjast út og losna frá kjarnanum. • Helíumblossi í ytri lögum leiðir til þess að öflug orkubylgja rífur mikið efnismagn frá stjörnu, allt að því helmingur upp-haflega massans yfirgefur stjörnuna.

15. Heitur kjarni og efnisþoka • Þá situr eftir berskjaldaður innsti hlutinn sem er úr kolefni og súrefni, mjög heitur (hvítglóandi). • Útfjólublá geislun frá innsta hlutanum örvar og/eða jónar gasið umhverfis, sem sést þá sem ljómandi kúluskel (planetary nebula).

16. Hvítir dvergar • Innsti hluti stjörnunnar sem situr eftir heldur áfram að dragast saman og verður hvítur dvergur. • Engin kjarnahvörf eru í gangi í þessum gamla kjarna stjörnunnar. • Hann dregst saman þar til rafeindaþrýstingur (lögmál Paulis) nær að stöðva samdráttinn, stærð hans er þá sambærileg við stærð jarðar, hvítur dvergur. • Hvítur dvergur er heitur og glóir en kólnar hægt. Við kólnun breytist litur hans yfir í rautt eða brúnt þar til hann hættir að glóa.

18. Massameiri stjörnur • Massamestu stjörnurnar enda æviskeið sitt með miklum hamförum, þar sem kjarninn hrynur saman undan eigin þunga, höggbylgja þeytir ytri lögum út í geiminn á gífurlegum hraða • Ljósafl stjörnunnar eykst hrikalega mikið margfaldast með 108 á stuttum tíma • Efnið sem sprengistjarna sprengdi utan af sér þenst út á miklum hraða og getur haft haft áhrif á nýmyndun stjarna.

19. Miklar fjarlægðir og lausbundið efni sem skyggir á veldur því að fæstar sprengistjörnur í okkar stjörnukerfi sjást frá jörðinni. En leifar sprenigstjörnu geta sést löngu eftir sprenginguna.

20. Nifteindastjörnur • Kjarni minni sprengistjarna fellur saman uns allt efnið hefur runnið saman í nifteindir. • Stjarnan sem þá er eftir er eingöngu úr nifteindum. • Nifteindastjörnur eru aðeins með um 10 km radíus.

21. Svarthol • Kjarnar massamestu stjarnanna enda sem svarthol. • Ekkert stöðvar þyngdarhrun kjarnans svo hann endar á stærð á punkt. • Þyngdarkraftar umhverfis svarthol eru svo miklir að ekki einu sinni ljósið sleppur. Meira um svarthol

22. Yfirlit