Ποια είναι τα διαφορετικά μεγέθη των αστεριών;

Τα μεγέθη των αστεριών απεικονίζονται στο Διάγραμμα Hertzsprung-Russell. Τα μεγέθη κυμαίνονται από σούπερ γίγαντα έως καφέ νάνο. Η αντίληψη του μεγέθους ενός αστεριού μπορεί επίσης να επηρεαστεί από την εγγύτητα και τη φωτεινότητα του αστεριού. Με απλά λόγια, ένας κοντινός λευκός νάνος μπορεί να φαίνεται πιο φωτεινός από έναν μακρινό κόκκινο Super Giant. Υπάρχουν επίσης χιλιάδες άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την αντίληψή μας για το μέγεθος ενός αστεριού και οι αστρονόμοι αναζητούν και ανακαλύπτουν συνεχώς.

Τα αστέρια που είναι γνωστά ως Super Giants είναι φωτεινά αστέρια με μάζα πάνω από 10 φορές υψηλότερη από εκείνη του ήλιου μας και έχουν αρχίσει να αποσυντίθενται. Με αυτά τα αστέρια, οι πυρήνες συστέλλονται, θέρμανση και πυροδότηση για τη σύντηξη του ηλίου σε άνθρακα και οξυγόνο. Όταν αυτά τα αστέρια επεκτείνονται, πλησιάζουν τα μεγέθη των τροχιών των εξωτερικών πλανητών. Εάν συμβεί αυτό, γίνονται κόκκινοι σούπερ γίγαντες. Καθώς το αστέρι αποσυντίθεται, το μείγμα άνθρακα και οξυγόνου συμπιέζεται στον πυρήνα και θερμαίνεται, συντηγμένο σε ένα μείγμα νέον, μαγνησίου και οξυγόνου. Η σύντηξη υδρογόνου και ηλίου κινείται έξω, κάνοντας ένθετα κελύφη γύρω από τον πυρήνα. Όταν η σύντηξη άνθρακα εξαφανίζεται, το υπόλοιπο μείγμα νέον, μαγνησίου και οξυγόνου κινείται επίσης σε ένα κέλυφος. Οι κόκκινοι σούπερ γίγαντες μπορούν επίσης να συρρικνωθούν, να θερμανθούν και να σχηματίσουν μπλε σούπερ γίγαντες.

Τα γιγαντιαία αστέρια ξεκινούν με μάζα περίπου 0,8 έως περίπου 10 φορές την ηλιακή μάζα του ήλιου μας. Καθώς εξελίσσονται, το καύσιμο στον πυρήνα εξαντλείται και ο πυρήνας ηλίου συστέλλεται, θερμαίνεται και στη συνέχεια επεκτείνεται για να σχηματίσει ένα κέλυφος γύρω από τον παλιό πυρήνα. Όταν συμβεί αυτό, το αστέρι γίνεται πιο φωτεινό και διαστέλλεται και το αστέρι γίνεται ένας κόκκινος γίγαντας.

Κύρια ακολουθία λευκών νάνων, όπως ο ήλιος μας, βρίσκονται στο κεντρικό μέρος της εξέλιξής τους. Σε αυτή τη φάση, το ήλιο στον πυρήνα συντήκεται με υδρογόνο. Αυτά τα αστέρια έχουν μάζα από 75% έως 120% της μάζας του ήλιου μας. Τα κύρια αστέρια ακολουθίας επεκτείνονται σε γιγαντιαία ή σούπερ γιγαντιαία αστέρια όταν εξαντλείται το πυρήνα του υδρογόνου. Αυτή η εξέλιξη, που ονομάζεται ηλιακή εξέλιξη, ποικίλλει σημαντικά στο χρονικό διάστημα. Όσο υψηλότερη είναι η μάζα του άστρου, τόσο μικρότερος είναι ο εξελικτικός κύκλος, επειδή τα αστέρια μεγαλύτερης μάζας χρησιμοποιούν τα καύσιμα υδρογόνου τους πολύ πιο γρήγορα από τα αστέρια χαμηλότερης μάζας. Αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει μόλις 2 εκατομμύρια χρόνια για αστέρια υψηλής μάζας. Τα αστέρια μικρότερης μάζας μπορούν να διαρκέσουν από 3 έως 12 δισεκατομμύρια χρόνια, σχεδόν το ίδιο χρονικό διάστημα που προβάλλεται για τον γαλαξία.

Τα καφέ αστέρια νάνων δεν έχουν αρκετή μάζα για να εκτελέσουν την πλήρη διαδικασία πυρηνικής σύντηξης και μετάβαση από την κύρια ακολουθία σε γιγαντιαία ή σούπερ γιγαντιαία αστέρια. Εάν η μάζα τους κυμαίνεται από 12 μάζες του Δία και 78 μάζες του Δία, συντήκουν το δευτέριο, το οποίο είναι βαρύ υδρογόνο με ένα επιπλέον νετρόνιο, στο ήλιο. Εάν είναι μικρότερες από 13 μάζες του Δία, η σύντηξη σταματά εντελώς.