Τι είδους αστέρια ζουν περισσότερο;

Ανάλογα με τον τύπο, τα αστέρια έχουν διάρκεια ζωής που κυμαίνεται από εκατοντάδες εκατομμύρια έως δεκάδες δισεκατομμύρια χρόνια. Γενικά, όσο μεγαλύτερο είναι ένα αστέρι, τόσο πιο γρήγορα καταναλώνει την τροφοδοσία πυρηνικών καυσίμων, έτσι τα μακρύτερα αστέρια είναι από τα μικρότερα. Τα αστέρια με τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής είναι κόκκινοι νάνοι. Μερικά μπορεί να είναι τόσο παλιά όσο το ίδιο το σύμπαν.

Οι αστρονόμοι ορίζουν έναν κόκκινο νάνο ως ένα αστέρι που έχει περίπου 0,08 έως 0,5 φορές τη μάζα του ήλιου και σχηματίζεται κυρίως από αέριο υδρογόνο. Τα μεγέθη και οι μάζες τους είναι πολύ μικρά σε σύγκριση με άλλους τύπους αστεριών. Αν και οι λευκοί νάνοι, τα αστέρια νετρονίων και άλλα είδη μπορεί να είναι ακόμη μικρότερα, έχουν πολύ μεγαλύτερες μάζες. Κατά τη διάρκεια της κανονικής ζωής του, η θερμοκρασία ενός κόκκινου νάνου είναι περίπου 2.700 βαθμούς Κελσίου (4.900 βαθμοί Φαρενάιτ), αρκετά ζεστή για να λάμψει με κόκκινο χρώμα. Λόγω του μικρού τους μεγέθους, καίνε την παροχή υδρογόνου πολύ αργά και θεωρηθούν ότι ζουν από 20 δισεκατομμύρια έως πάνω από 100 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η διάρκεια ζωής ενός αστεριού σχετίζεται με τη φωτεινότητα του ή την παραγωγή ενέργειας ανά δευτερόλεπτο. Η συνολική ενεργειακή παραγωγή ενός αστεριού είναι η φωτεινότητά του πολλαπλασιαζόμενη με τη διάρκεια ζωής του. Αν και τα μεγαλύτερα αστέρια ξεκινούν τη ζωή με περισσότερη μάζα, η φωτεινότητά τους είναι επίσης πολύ μεγαλύτερη. Για παράδειγμα, ο ήλιος, ο οποίος έχει θερμοκρασία επιφάνειας 5.600 βαθμούς Κελσίου (10.000 βαθμοί Φαρενάιτ), έχει κίτρινο χρώμα. Η υψηλότερη θερμοκρασία και η μεγαλύτερη επιφάνεια του σημαίνει ότι εκπέμπει περισσότερη ενέργεια ανά δευτερόλεπτο από έναν κόκκινο νάνο. η διάρκεια ζωής του είναι επίσης μικρότερη. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο ήλιος, που λάμπει σταθερά για περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια, έχει απομείνει αρκετά δισεκατομμύρια.

Ο λόγος για τον οποίο τα αστέρια λάμπουν για εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια χρόνια έγκειται σε μια διαδικασία που ονομάζεται πυρηνική σύντηξη. Μέσα σε ένα αστέρι, τεράστιες βαρυτικές δυνάμεις συμπιέζουν τα ελαφριά άτομα στον πυρήνα έως ότου συγχωνεύονται για να φτιάξουν βαρύτερα στοιχεία. Τα περισσότερα αστέρια συντήκουν άτομα υδρογόνου, σχηματίζοντας ήλιο. όταν ένα αστέρι εξαντλείται από υδρογόνο, τρέχει σε άλλες αντιδράσεις που παράγουν τα στοιχεία μέχρι το σίδηρο. Οι αντιδράσεις σύντηξης απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας - έως και 10 εκατομμύρια φορές περισσότερο από εκείνη που παράγεται από χημική καύση. Ωστόσο, οι αντιδράσεις σύντηξης συμβαίνουν σπάνια, οπότε το καύσιμο ενός αστεριού διαρκεί πολύ.

Η ζωή των περισσότερων αστεριών ακολουθεί ένα προβλέψιμο μοτίβο. σχηματίζονται αρχικά από τσέπες υδρογόνου και άλλα στοιχεία στον διαστρικό χώρο. Εάν υπάρχει αρκετό αέριο, οι βαρυτικές δυνάμεις τραβούν το υλικό σε περίπου σφαιρικό σχήμα και το εσωτερικό γίνεται πιο πυκνό λόγω πίεσης από τα εξωτερικά στρώματα. Με αρκετή πίεση, το αστέρι υδρογόνου και το αστέρι λάμπει. Εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα, το αστέρι εξαντλείται από υδρογόνο και συντήκεται ήλιο, ακολουθούμενο από άλλα στοιχεία. Τελικά, το καύσιμο του αστεριού εξαντλείται και καταρρέει, οδηγώντας σε έκρηξη που ονομάζεται nova ή supernova. Τα υπολείμματα του αστεριού μπορεί να γίνουν λευκός νάνος, αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα, ανάλογα με το αρχικό μέγεθος του αστεριού. Με την πάροδο του χρόνου, λευκοί νάνοι και αστέρια νετρονίων κρυώνουν, γίνονται σκοτεινά αντικείμενα.