Tähtien elinkaaren vaiheet

Kun katsot yötä taivaalle ja näet tähtien kimaltelevan, saatat ajatella, etteivät ne koskaan muutu ja heillä ei ole juurikaan tekemistä kanssasi. Todellisuudessa ne muuttuvat merkittävästi - mutta miljoonista miljardeihin vuosiin. Tähdet muodostuvat, ne ikääntyvät ja muuttuvat jaksoittain. Tutkimalla tähtien elinkaarta voit tutustua paremmin aineenmuodostuksen luonteeseen ja prosessiin, jota oma aurinkomme käy läpi.

Kaikilla tähdillä on samanlaiset elämänvaiheet, kunnes tähti saavuttaa punajätti-vaiheen. Kun sumun kaasu tiivistyy, se muodostaa prototähden. Lopulta lämpötila saavuttaa noin 15 miljoonaa astetta ja fuusio alkaa. Tähti alkaa loistaa kirkkaasti ja supistuu. Se on nyt tähti, joka loistaa miljoonista miljardeihin vuosiin. Tähden ikääntyessä se muuntaa vedyn ytimessään heliumiksi fuusioprosessin avulla. Kun vedyn loppu loppuu, tähtiydin muuttuu epävakaaksi ja supistuu ulkokuoren laajentuessa. Kun se jäähtyy ja laajenee tällä tavalla, se alkaa hehkua punaisena. Tähän kohtaan tähti on saavuttanut puna-jättiläisen vaiheen.

Tähtiä, jotka ovat noin 10 kertaa auringon kokoisia tai pienempiä, kutsutaan pienimassaisiksi täheiksi. Kun helium on sulautunut hiileksi, tähden ydin romahtaa jälleen. Tähden supistuessa tähden ulompi osa puhalletaan ulospäin. Tämä muodostaa planeettasumun. Jäähtyessään tähti, joka pysyy, muodostaa valkoisen kääpiön. Kun se jäähtyy edelleen, se voi muodostaa ns. Mustan kääpiön.

Kun suuremmat tähdet saavuttavat puna-jättiläisvaiheen, niiden lämpötila nousee, kun helium sulautuu hiileksi. Sisälämpötila nousee fuusion muodostaessa happea, typpeä ja rautaa. Kun tähtiydin muuttuu raudaksi, fuusio loppuu. Rauta on liian vakaa ja raudan sulattamiseen tarvitaan enemmän energiaa kuin vapautuu. Kun fuusio loppuu, tähti romahtaa. Lämpötilat ylittävät 100 miljardia astetta ja ekspansiiviset voimat voittavat supistuvat. Tähden sydän räjähtää ulospäin muodostaen räjähdyksen, joka tunnetaan supernovana. Kun tämä räjähdys repeytyy tähden ulkokuorien läpi, fuusio tapahtuu jälleen. Tämän energian vapautumisen avulla supernova luo raskaita elementtejä. Jos räjähdyksen jäännös on suurempi kuin 1,4 - kolme aurinkomassaa, siitä tulee neutronitähti. Jos se on noin kolme aurinkomassaa, tähti lopettaa elämänsä mustana aukkona.

Aurinko on matalan massan tähti. Se luotiin kondensoivasta kaasusta ja pölystä sumussa noin 4,5 miljardia vuotta sitten. Noin viiden miljardin vuoden kuluttua se muuttuu punaiseksi jättiläiseksi ja ympäröi kaikki sisäiset planeetat, myös maan. Siitä tulee lopulta valkoinen kääpiö tähti.