מחזור חיים שלם של כוכב

כוכבים מורכבים בעיקר מגזי מימן והליום. הם משתנים באופן דרמטי בגודלם, בהירותם וטמפרטורתם, וחיים מיליארדי שנים ועוברים בכמה שלבים. השמש שלנו היא כוכב טיפוסי, אחד ממאות מיליארדים הזורמים את שביל החלב.

מחזור החיים של כוכב מורכב ממספר שלבים מוגדרים היטב.

כוכבים נולדים ב"משתלות "גלקטיות נהדרות הנקראות ערפיליות, מילה לטינית שמשמעותה ענן. ערפיליות הן ענני אבק וגז צפופים העלולים להוליד מאות כוכבים. באזורים מסוימים של ערפילית, גז ואבק יתאספו כגושים.

כוכב חדש מתעורר כאשר אחד מהגושים הללו מצטבר כל כך הרבה מסה שהוא מתמוטט בכוח המשיכה של עצמו. הצפיפות המוגברת של הענן המתעבה גורמת לטמפרטורה שלו לעלות משמעותית. בסופו של דבר, הטמפרטורה הופכת כל כך גבוהה עד שמתרחש היתוך גרעיני ויוצר כוכב "תינוק" שנקרא פרוטו-כוכב.

לאחר שפרוטו-כוכב אסף מספיק מסה מענני הגז והאבק שמסביב, הוא הופך לכוכב רצף ראשי. כוכבי רצף ראשי מתיכים אטומי מימן יחד ליצירת הליום בתהליך המכונה היתוך גרעיני. כוכבים יכולים להתקיים בשלב זה במשך מיליארדי שנים. השמש שלנו נמצאת כרגע בשלב הרצף הראשי שלה.

בהירותו של כוכב תלויה במידה רבה במסתו. ככל שכוכב רצף ראשי מסיבי יותר, כך הוא יציג יותר בהירות. צבעו של כוכב רצף ראשי הוא אינדיקציה לטמפרטורת הכוכב. כוכבים לוהטים יותר יופיעו כחול או לבן וכוכבים קרירים יותר נראים אדומים או כתומים. המסה של כוכב תשפיע גם על אורך חייו. ככל שיש לכוכב יותר מסה, כך אורך חייו יהיה קצר יותר.

לאחר שריפתו במשך מיליארדי שנים, כוכב רצף ראשי ימצה בסופו של דבר את אספקת הדלק שלו כאשר רוב המימן שלו הופך להליום באמצעות היתוך גרעיני. בשלב זה של מחזור החיים של כוכב, עודף ההליום גורם לטמפרטורת הכוכב לעלות. כאשר זה קורה, הכוכב יתרחב להיות ענק אדום.

ענקים אדומים הם בצבע אדום בוהק. הם גם גדולים ומאירים יותר מכוכבי רצף ראשי. ככל שגרעין הענק האדום ימשיך להתמוטט בכוח המשיכה, הוא יהפוך להיות צפוף מספיק כדי להמיר את אספקת ההליום שנותרה לפחמן. זה קורה במשך כ- 100 מיליון שנה, עד שהגיע הזמן למות הכוכב. כשם שמסה תכתיב את בהירות הכוכב, היא גם תקבע את אופן מותו של כוכב.

כוכבי רצף ראשי בעלי מסה נמוכה יותר הופכים בסופו של דבר לגמדים לבנים. ברגע שענק אדום נשרף באספקת הליום שלו, הכוכב יאבד מסה. גרעין הפחמן הנותר שלה ימשיך להתקרר ולהפחית את הבהירות לאורך מיליארדי שנים עד שיהפוך לגמד לבן.

בסופו של דבר, כוכב הגמד הלבן יפסיק לייצר אנרגיה לגמרי ויתכהה ויהפוך לגמד שחור. כוכבי ננסים לבנים קטנים יותר, צפופים ופחות זוהרים מכוכבי ענק אדומים. צפיפותם של כוכבי ננס לבנים כה גדולה, עד שכף כפולה של חומר ננסי לבן תשקול כמה טונות.

כוכבי רצף ראשי בעלי מסה גבוהה יותר מיועדים למות בפיצוצים דרמטיים ואלימים הנקראים סופרנובות. לאחר שכוכבים אלה נשרפו דרך אספקת הליום שלהם, ליבת הפחמן שנותרה הופכת בסופו של דבר לברזל. ליבת ברזל זו תתמוטט תחת משקל משלה עד שתגיע לנקודה בה החומר מתחיל להקפיץ מעל פני השטח שלו.

כשזה קורה, מתרחש פיצוץ מאסיבי שייצור הבזק אור מבריק שלעתים יכול להשוות את בהירותה של גלקסיה שלמה של כוכבים. במהלך כמה התפוצצויות סופרנובה, פרוטונים ואלקטרונים ישולבו ויצרו נויטרונים. זה בתורו מוביל להיווצרותם של כוכבים צפופים במיוחד הנקראים כוכבי נויטרונים.