O stea este un obiect celest a cărui suprafață este atât de fierbinte încât emite lumină. Multe stele sunt de mii de ori mai fierbinți decât un cuptor din bucătăria noastră. De exemplu, soarele nostru are 5.510 °C sau 5.780 kelvin. (Kelvin este scara de temperatură utilizată de astronomi.) Strălucirea puternică a stelelor ne permite să le vedem de la trilioane de kilometri depărtare.
Soarele nostru apare diferit față de celelalte stele doar pentru că este mult mai aproape de noi. Pământul și celelalte planete din cadrul sistemului nostru solar orbitează în jurul Soarelui. Spre deosebire de o stea, o planetă nu emite propria sa lumină. Atunci când observăm o planetă, așa cum sunt Marte sau Saturn, de fapt vedem lumina soarelui reflectată de suprafața planetei.
O stea se naște în decursul unei perioade lungi de timp dintr-un nor mare, rece și întunecat de gaze și praf. În timp, constituenții norului se aglomerează și se prăbușesc în centru, încălzind norul. La un moment dat, centrul norului devine atât de fierbinte încât începe să strălucească – și astfel se naște o nouă stea.
Centrul stelei devine atât de fierbinte încât protonii – particule mici, încărcate cu sarcină electrică pozitivă – se lovesc unul de altul și se unesc. Acest proces produce energie. Un proton este nucleul sau centrul unui atom de hidrogen. Aceste reacții se numesc reacții nucleare. Reacțiile nucleare alimentează Soarele și majoritatea celorlalte stele. Ele durează mult timp, dar nu la nesfârșit.
De fapt, cu cât o stea este mai masivă, cu atât ea moare mai repede, deoarece își folosește combustibilul mai repede. Cele mai masive stele trăiesc milioane de ani. Stelele asemănătoare soarelui nostru trăiesc câteva miliarde de ani. Iar unele stele mai puțin masiv pot străluci timp de trilioane de ani.
Final exploziv sau răcire liniștită?
Cele mai masive stele își încheie viața printr-o explozie denumită supernovă. Acest eveniment aruncă în spațiu cea mai mare parte a masei stelei.
Restul masei stelei intră în colaps și formează un nucleu cu diametrul de doar câțiva kilometri. În majoritatea cazurilor, particulele cu sarcină electrică negativă numite electroni și particulele cu sarcină electrică pozitivă denumite protoni fuzionează pentru a forma particule neutre denumite neutroni. Rezultatul este o stea neutronică. Nucleul său este atât de dens, încât o singură linguriță din materia stelei neutronice ar cântări peste un miliar de tone pe Pământ.
În unele cazuri, totuși, nucleu se prăbușește în el însuși pentru a forma o gaură neagră. Acest obiect este atât de dens, încât nimic, nici chiar lumina, nu poate scăpa.
Stelele mai puțin masive, așa cum este soarele nostru, mor mai liniștite. În cea mai mare parte a vieții sale, o stea galbenă de secvență principală (așa cum este Soarele) își arde combustibilul într-un ritm constant. (Soarele nostru, care are vârsta de 4,6 miliarde de ani, mai are combustibil pentru încă aproximativ 8 miliarde de ani.) Totuși, aceste stele rămân fără combustibil în nucleul lor pe măsură ce înaintează în vârstă. Apoi ele încep să ardă hidrogenul dintr-un înveliș din jurul nucleului. Aceasta face ca steaua să se extindă, suprafața sa răcindu-se și căpătând o culoare roșie. Astfel, steaua devine o gigantă roșie. Pentru o stea ca soarele nostru, această fază poate dura 1-2 miliarde de ani.
În timpul fazei de gigantă roșie, steaua își pierde din masă. În cele din urmă, straturile sale exterioare dispar, expunând nucleul fierbinte, cu o dimensiunea asemănătoare cu cea a planetei noastre.
Piticele sunt numeroase
Nucleul fierbinte menționat mai sus este denumit pitică albă. Deoarece reacțiile nucleare s-au oprit, steaua intră acum într-un proces de răcire. Ea va emite lumină și căldură timp de miliarde de ani, până când va deveni întunecată.
Aproximativ cinci din o sută de stele din univers sunt pitice albe. Cea mai apropiată de noi se află doar la 8,6 ani-lumină depărtare. (Un an-lumină este distanță parcursă de lumină într-un an prin spațiul gol.) Însă piticele albe strălucesc atât de puțin, încât nu sunt vizibile cu ochiul liber, ci cu ajutorul telescoapelor, cum este Telescopul Spațial Hubble.
Un alt tip de stele, denumite pitice roșii, depășesc ca număr toate celelalte tipuri de stele din univers adunate la un loc. Născute cu mult mai puțină masă decât Soarele, aceste stele strălucesc slab. Aproximativ trei din patru stele din univers sunt pitice roșii, însă ele strălucesc atât de puțin, încât pot fi observate doar cu ajutorul telescoapelor.
Un alt tip de stele sunt piticele cenușii. O pitică cenușie se naște cu o masă atât de mică, încât reacția de fuziune nucleară nu poate fi susținută. Atunci când este tânără, o pitică cenușie strălucește datorită căldurii produse de nașterea sa. Dar apoi ea se răcește și devine cenușie. Astronomii pot vedea și piticele cenușii bătrâne, deoarece acestea continuă să emită căldură.
Familii de stele
Unele stele, așa cum este soarele nostru, sunt singuratice. Altele trăiesc în familii mari denumite roiuri (clustere). Adesea, roiurile sunt comunități temporare și nu supraviețuiesc mai mult de un miliard de ani. Soarele deja are o vârstă de peste patru ori mai mare, deci este posibil să fi făcut parte dintr-un roi care s-a destrămat (așa cum se întâmplă acum cu roiul Hyades).
Dar chiar și așa, stelele solitare fac parte din comunități enorme denumite galaxii. În timp ce un roi poate conține câteva mii de stele, o galaxii poate include mult mai multe stele. De exemplu, galaxia noastră, Calea Lactee, conține sute de miliarde de stele. Galaxiile sunt foarte numeroase – universul nostru găzduiește trilioane de galaxii.
Există comunități chiar și mai mari decât galaxiile. Ele se numesc roiuri de galaxii și pot conține mii de galaxii.
Majoritatea stelelor creează elemente chimice noi. După Big Bang, universul conținea hidrogen, heliu și puțin litiu. Stelele convertesc elementele ușoare în elemente grele.
Stelele masive au produs cea mai mare parte a oxigenului pe care îl inspirăm. Stelele mai puțin masive au produs cea mai mare parte a azotului, iar ambele tipuri de stele au produs carbon. Explozia piticelor albe a produs cea mai mare parte a fierului din sângele nostru. Așadar, este corect să spunem că noi și orice altceva din lumea noastră suntem făcuți din ceea ce a fost cândva praf de stele.
Sursa: Science News Explores