Kompletni životni ciklus zvijezde

Zvijezde se sastoje uglavnom od plinova vodika i helija. Dramatično se razlikuju u veličini, osvijetljenosti i temperaturi i žive milijardama godina, prelazeći kroz nekoliko faza. Naše vlastito sunce je tipična zvijezda, jedna od stotina milijardi koje prostiru Mliječni put.

Životni ciklus zvijezde sastoji se od niza dobro definiranih faza.

Zvijezde se rađaju u velikim galaktičkim "rasadnicima" koji se nazivaju maglice, latinska riječ koja znači oblak. Maglice su gusti oblaci prašine i plina koji mogu stvoriti stotine zvijezda. U nekim regijama maglice plin i prašina skupit će se zajedno kao nakupine.

Nova zvijezda nastaje kad jedan od tih nakupina skupi toliko mase da se sruši pod silom vlastite gravitacije. Povećana gustoća kondenzacijskog oblaka uzrokuje da mu temperatura znatno poraste. Na kraju, temperatura postaje toliko visoka da dolazi do nuklearne fuzije, formirajući zvijezdu "novorođenče" nazvanu protozvijezda.

Jednom kada protozvijezda skupi dovoljno mase iz okolnih oblaka plina i prašine, ona postaje zvijezda glavne sekvence. Zvijezde glavnog slijeda stapaju atome vodika kako bi stvorile helij u procesu poznatom kao nuklearna fuzija. Zvijezde u ovoj fazi mogu postojati milijardama godina. Naše sunce je trenutno u svojoj glavnoj fazi slijeda.

Svjetlost zvijezde uvelike ovisi o njezinoj masi. Što je zvijezda glavnog niza masivnija, to će više sjaja pokazivati. Boja zvijezde glavnog slijeda pokazatelj je temperature zvijezde. Vruće zvijezde izgledat će plavo ili bijelo, a hladnije zvijezde crveno ili narančasto. Masa zvijezde također će utjecati na njezin životni vijek. Što više zvijezda ima masu, to će joj životni vijek biti kraći.

Nakon što gori milijardama godina, zvijezda glavne sekvence na kraju će iscrpiti zalihu goriva jer se većina njezinog vodika nuklearnom fuzijom pretvara u helij. U ovom trenutku životnog ciklusa zvijezde višak helija uzrokuje porast temperature zvijezde. Kada se to dogodi, zvijezda će se proširiti i postati crveni div.

Crveni divovi su jarko crvene boje. Također su veće i puno svjetlije od zvijezda glavnog niza. Kako se jezgra crvenog diva nastavlja rušiti pod silom gravitacije, postat će dovoljno gusta da svoju preostalu zalihu helija pretvori u ugljik. To se događa tijekom otprilike 100 milijuna godina, dok ne dođe vrijeme da zvijezda umre. Baš kao što će masa diktirati sjaj zvijezde, ona će također odrediti način smrti zvijezde.

Zvijezde glavnog niza koje imaju niže mase u konačnici postaju bijeli patuljci. Jednom kad je crveni div izgorio kroz zalihu helija, zvijezda će izgubiti na masi. Njegova preostala jezgra ugljika nastavit će se hladiti i smanjivati ​​osvjetljenost milijardama godina dok ne postane bijeli patuljak.

Na kraju, zvijezda bijelog patuljka prestat će uopće proizvoditi energiju i potamniti postajući crni patuljak. Bijele patuljaste zvijezde manje su, gušće i manje svijetle od crvenih divovskih zvijezda. Gustoća bijelih patuljastih zvijezda toliko je velika da bi puka žlica materijala bijelog patuljka težila nekoliko tona.

Zvijezde glavnog niza koje imaju veće mase predodređene su da umru u dramatičnim i silovitim eksplozijama nazvanim supernove. Jednom kad su ove zvijezde izgorjele kroz opskrbu helijem, preostala ugljikova jezgra na kraju se pretvara u željezo. Ta će se željezna jezgra tada srušiti pod vlastitom težinom dok ne dosegne točku u kojoj se materija počinje odbijati od svoje površine.

Kad se to dogodi, dogodi se masivna eksplozija koja će generirati blistav bljesak svjetlosti koji ponekad može biti jednak sjaju čitave galaksije zvijezda. Tijekom nekih eksplozija supernove, protoni i elektroni će se kombinirati stvarajući neutrone. To zauzvrat dovodi do stvaranja izuzetno gustih zvijezda koje se nazivaju neutronske zvijezde.