Sterren zoals de zon zijn grote plasmabollen die onvermijdelijk de ruimte om hen heen vullen met licht en warmte. Sterren zijn er in verschillende massa's en massa bepaalt hoe heet de ster zal branden en hoe hij zal sterven. Zware sterren veranderen in supernova's, neutronensterren en zwarte gaten, terwijl gemiddelde sterren zoals de zon het leven beëindigen als een witte dwerg omringd door een verdwijnende planetaire nevel. Alle sterren volgen echter ongeveer dezelfde fundamentele levenscyclus van zeven fasen, beginnend als een gaswolk en eindigend als een sterrestant.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Zwaartekracht verandert wolken van gas en stof in protosterren. Een protoster verandert in een hoofdreeksster die uiteindelijk zonder brandstof komt te zitten en min of meer gewelddadig instort, afhankelijk van zijn massa.
Een gigantische gaswolk
Een ster begint zijn leven als een grote gaswolk. De temperatuur in de wolk is laag genoeg voor de vorming van moleculen. Sommige moleculen, zoals waterstof, lichten op en stellen astronomen in staat ze in de ruimte te zien. Het Orion Cloud Complex in het Orion-systeem dient als een nabijgelegen voorbeeld van een ster in deze levensfase.
Een protoster is een babyster
Doordat de gasdeeltjes in de moleculaire wolk in elkaar overlopen, ontstaat er warmte-energie, waardoor een warme klomp moleculen in de gaswolk kan ontstaan. Deze klomp wordt een Protostar genoemd. Omdat protosterren warmer zijn dan ander materiaal in de molecuulwolk, kunnen deze formaties worden gezien met infraroodzicht. Afhankelijk van de grootte van de molecuulwolk, kunnen zich meerdere Protosterren vormen tot één wolk.
De T-Tauri-fase
In het T-Tauri-stadium begint een jonge ster sterke winden te produceren, die het omringende gas en de moleculen wegduwen. Hierdoor wordt de zich vormende ster voor het eerst zichtbaar. Wetenschappers kunnen een ster in het T-Tauri-stadium zien zonder de hulp van infrarood- of radiogolven.
Hoofdreekssterren
Uiteindelijk bereikt de jonge ster een hydrostatisch evenwicht, waarin zijn zwaartekrachtscompressie wordt gecompenseerd door zijn uitwendige druk, waardoor hij een vaste vorm krijgt. De ster wordt dan een hoofdreeksster. Het zal 90 procent van zijn leven in deze fase doorbrengen, waterstofmoleculen fuseren en helium vormen in de kern. De zon van ons zonnestelsel bevindt zich momenteel in de hoofdreeksfase.
Uitbreiding naar Red Giant
Zodra alle waterstof in de kern van de ster is omgezet in helium, stort de kern op zichzelf in, waardoor de ster uitzet. Terwijl het uitdijt, wordt het eerst een subreuzenster en vervolgens een rode reus. Rode reuzen hebben koelere oppervlakken dan hoofdreekssterren; en hierdoor zullen ze eerder rood dan geel lijken. Als de ster massief genoeg is, kan hij groot genoeg worden om als superreus te worden geclassificeerd.
Fusie van zwaardere elementen
Terwijl hij uitzet, begint de ster heliummoleculen in zijn kern te fuseren, en de energie van deze reactie voorkomt dat de kern instort. Zodra de heliumfusie eindigt, krimpt de kern en begint de ster koolstof te smelten. Dit proces herhaalt zich totdat ijzer in de kern begint te verschijnen. IJzerfusie absorbeert energie, dus de aanwezigheid van ijzer zorgt ervoor dat de kern instort. Als de ster zwaar genoeg is, creëert de implosie een supernova. Kleinere sterren zoals de zon trekken vredig samen in witte dwergen, terwijl hun buitenste schillen wegstralen als planetaire nevels.
Supernovae en planetaire nevels
Een supernova-explosie is een van de helderste gebeurtenissen in het universum. Het meeste materiaal van de ster wordt de ruimte in geblazen, maar de kern implodeert snel tot een neutronenster of een singulariteit die bekend staat als een zwart gat. Minder massieve sterren exploderen niet op deze manier. Hun kernen trekken samen in kleine, hete sterren die witte dwergen worden genoemd, terwijl het buitenste materiaal wegdrijft. Sterren kleiner dan de zon hebben niet genoeg massa om tijdens hun hoofdreeks te branden met iets anders dan een rode gloed. Deze rode dwergen, die moeilijk te zien zijn, maar misschien wel de meest voorkomende sterren die er zijn, kunnen biljoenen jaren branden. Astronomen vermoeden dat sommige rode dwergen zich sinds kort na de oerknal in hun hoofdreeks bevinden.