Tema: Stjerner

Solen er en af de mange lysende kugler af gas i universet, som vi kalder stjerner.

Det meste af det lys, som vi kan se kommer fra stjerner. Stjerner er kugler af gas, som er enormt tunge. De består mest af de letteste grundstoffer i universet, brint og helium. Stjerner som Solen består også af andre grundstoffer såsom kulstof, ilt og nitrogen.

Stjernedannelse

Stjerner bliver dannet i det, som man kalder en stjernetåge. Det er enorme områder af støv og gas, der ligger spredt ud i en galakse. På billedet herunder kan I se en typisk stjernetåge. Søjlerne er cirka 4 lysår på tværs – samme afstand som til den nærmeste stjerne. I stjernetågen kan man se nogle fingre, som stikker frem. Det er en klump af gas, som er faldet sammen. Klumperne er en smule større end vores solsystem, og inde i dem bliver der dannet nye stjerner.

  Tryk her for et større billede

Klumpen af gas og støv falder sammen på grund af tyngdekraften og samler sig til en kugle. Idet at den samler sig,  begynder den at rotere. For at forstå hvorfor den begynder at rotere, kan man forestille sig en karrusel, som en masse børn løber hen til og springer på. I midten er skyen meget tætpakket, og den begynder at blive varm. Det er her, at stjernen dannes. Rundt om midten bliver gaskuglen fladet ud og danner en skive. Det er den, som senere bliver til planeterne.

 

Midten falder mere og mere sammen og bliver tungere og tungere og den vil tiltrække mere og mere gas.

På et tidspunkt begynder der fusion i kernen, og det er den proces hvor lette grundstoffer laves om til tungere. Den første fusionsproces er hvor brint bliver lavet til helium, og når denne proces går i gang, har man en stjerne.Det er disse fusionsprocesser, som skaber energien i stjerner.¨

 

Her ses, hvordan 4 hydrogenatomer går sammen til et heliumatom samtidig med, at der bliver frigivet energi. Fusionsprocesser kræver en høj temperatur og højt tryk. Derfor foregår det kun i kernen af en stjerne, hvor betingelserne er til det. Med tiden vil energien dannet i midten vandre gennem stjernen og slippe væk fra overfladen. Det ser vi som, at stjernen lyser. De vil blive ved med at lave energi, så længe der er brændstof nok i kernen.

 

I skiven begynder materialet også at samle sig til større klumper kaldet planetisemaler eller protoplaneter.

De større klumper tiltrækkes af hinanden på grund af tyngdekraften og går også sammen efter mange tusinder af år. På et tidspunkt har klumperne vokset sig så store, at de er planeter, og så er der dannet et stjernesystem.

Stjernetyper

Det er ikke alle stjerner, der er ens, og det skyldes, at de er dannet under forskellige forhold. Nogle stjerner har mere gas og materiale til rådighed end andre, og de vil derfor være noget større. Den tungeste stjerne, vi kender til, vejer cirka 100 gange mere end Solen. Den mindste vejer omkring en tiendedel.

 

På billedet herunder kan man se nogle forskellige typer af stjerner.

 

Der er altså forskellige størrelser af stjerner, men også farven kan være forskellig. Det, som afgør en stjernes farve, er dens overfladetemperatur. Solen er en gennemsnitsstjerne og har en overfladetemperatur på cirka 5500 grader. Kolde stjerner som fx Proxima Centauri, er kun ca. 3000 grader er røde, mens varme stjerner som fx Sirius er næsten 10.000 grader og blå. Det er altså lige omvendt af hvad vi kender fra den kolde og varme hane.

Stjerners død

Stjerner lever ikke for evigt. Når en stjerne ikke længere kan lave energi i kernen, siger man, at stjernen dør. Hvor lang tid, der går, før brændstoffet er væk, afhænger af størrelsen af stjernen. Ikke nok med at størrelsen på stjernen bestemmer, hvor længe den lever - den bestemmer også, hvordan stjernen dør.

 

Som eksempel kan vi se lidt nærmere på vores egen stjerne – Solen. Den starter som en stjernetåge, trækker sig sammen og begynder at lyse. Det gør den i cirka 10 milliarder år. Når en stjerne på størrelse med Solen dør, vil den vokse sig stor og rød og blive til en rød kæmpestjerne.  Den vil blive så stor, at den faktisk når helt ud til Jorden. På et tidspunkt kaster den de yderste lag af og tilbage har man en hvid dværg.

 

Når stjerner, som vejer 8 gange mere end Solen, dør, går det ikke stille for sig. De dør i det, man kalder en supernovaeksplosion.  Alle stjerner laver brint om til helium, men tunge stjerner kan også lave helium om til tungere grundstoffer, som fx kulstof og ilt.

 

Stjernerne laver altså tungere og tungere grundstoffer, men der sker noget helt særligt, når de skal lave jern om til endnu tungere grundstoffer., Med jern kan de ikke længere få energi ud af processen og der er ikke mere energiproduktion. Når energiproduktionen i kernen af stjernen stopper, er der ikke længere noget tryk udad til at modvirke tyngdekraften. Kernen begynder at kollapse, men det inderste bliver trykket så meget sammen, at alting bliver kastet tilbage. Det skaber en chokbølge som farer udad og river stjernen i stykker.

 

Men hvad så med grundstoffer tungere end jern, som fx guld og uran? Dem er der masser af bare på Jorden. Guld og uran bliver altså ikke skabt i en stjerne, men det er stjernenes skyld, at vi har tunge grundstoffer. Når de tunge stjerner dør i en supernovaeksplosion, er kræfterne så store, at tunge grundstoffer støder ind i hinanden og smelter sammen. Stiller man to biler med snuden mod hinanden og trykker speederen i bund, sker der ikke særlig meget. Får bilerne derimod et stort tilløb og høj fart på, vil de støde så kraftigt sammen, at de nærmest bliver til en.