Levensloop van sterren

Om de levensloop van sterren te beschrijven, moeten we een onderscheid maken tussen verschillende soorten sterren. Het hangt namelijk van de beginmassa af hoe sterren zullen evolueren.

Het begin

De meeste sterren ontstaan ongeveer op dezelfde manier. In de donkere moleculaire absorptienevels ontstaan drukverschillen. Die kunnen veroorzaakt worden door dichtheidsgolven in de spiraalarmen, of door drukgolven van naburige exploderende sterren. Door dit plaatselijke drukverschil kan de materie hier wat gaan samenklonteren. Gaandeweg zal er door de zwaartekracht steeds meer materie aangetrokken worden, en er ontstaat een wervelende gasbol, een protoster. Bij lichte sterren is dit een vrij rustig proces, bij zwaardere sterren worden er bij de contractie grote hoeveelheden gas uitgestoten. Van hier af splitst de evolutie zich dus voor lichte en zware sterren.

Bruine dwergen

Als de gasbol maar een tiende van de massa van de zon heeft, zal deze wat samentrekken. De temperatuur loopt hierdoor op, en waterstof kan gefuseerd worden tot deuterium. Deze fusiereactie levert echter maar weinig energie, en de bol zal verder samentrekken. De temperatuur in de kern loopt nooit hoog genoeg op voor fusie tot helium. De bruine dwerg koelt af en krimpt tot de omvang van de aarde. Wat achter blijft is een inerte bol gas, een zwarte dwerg.

Rode dwergen

Deze sterren bereiken wel een temperatuur en druk in de kern die fusie tot helium toelaat (tussen 5 en 10 miljoen graden). Ze verstoken langzaam hun waterstof, en kunnen vele malen ouder worden dan onze zon. Eens de waterstof op is, krimpt de ster ineen. Ze zal echter nooit de temperatuur bereiken om helium om te zetten in koolstof, en blijft uiteindelijk weer als zwarte dwerg achter.

Sterren als de zon

Ook wel gele dwergen genoemd, hoewel ze toch vrij groot zijn. Deze sterren volgen ongeveer dezelfde weg als rode dwergen, tot op het punt dat de waterstof op is. Hierna begint de kern samen te trekken. Dit produceert hitte die de waterstof in een dunne laag rond de kern tot helium laat fuseren. De buitenkant van de ster wordt hierbij opgeblazen tot voorbij de baan van Venus, en wordt een rode reus. Als de temperatuur in de kern door de samentrekking is opgelopen tot 100 miljoen graden, ontsteekt het helium, wat een krachtige heliumflits veroorzaakt. Als de helium in de kern is omgezet tot koolstof, begint de kern terug samen te trekken. De koolstof kan echter niet meer gefuseerd worden, en er blijft een compacte withete klomp achter, een witte dwerg, nauwelijks groter dan de aarde. Het omhulsel dat was uitgezet tot voorbij de baan van Venus, drijft uiteindelijk weg in de interstellaire ruimte.

Reuzensterren

Nadat het helium in de kern is uitgeput, kunnen sterren die vele malen groter zijn dan de zon, de koolstof verder blijven fuseren. Hiervoor moet de kern samentrekken tot er een temperatuur van 700 miljoen graden is bereikt. Ondertussen zwelt de buitenkant van de ster op door de hitte, soms tot voorbij de baan van Saturnus. De fusie kan blijven doorgaan tot er ijzer wordt gevormd, maar daar valt het stil. De ijzerkern begint nu met een kwart van de lichtsnelheid samen te trekken. Op een bepaald moment worden de elektronen in de atoomkernen gedrukt, en ontstaat er een dichte bol van neutronen. De energie die hierbij vrijkomt, is zo gigantisch dat de ster gewoon explodeert. We nemen dit dan waar als een supernova, die eens om de zoveel honderd jaar in ons melkwegstelsel te zien zijn.
Wat achterblijft, is de compact bol van neutronen, een neutronenster. Deze bol heeft een enorme dichtheid. De massa van de zon is hier samengedrukt tot een bal van 20 kilometer diameter. Het kan echter nog erger. De zwaarste sterren blijven ineenstorten totdat alle massa is samengedrukt in één enkel punt, een zwart gat. Doordat er zoveel massa in een punt geconcentreerd zit, wordt de zwaartekrachtwerking van dit zwart gat zo groot dat zelfs licht niet meer kan ontsnappen.

Niet alle sterren voldoen helemaal aan deze algemene principes. Veel dubbelsterren beïnvloeden elkaars ontwikkeling, zodat hier nog vreemdere dingen kunnen gebeuren. Dit is echter stof voor een ander onderdeel.

Arend

Deze nevel in het sterrenbeeld Arend bestaat uit gigantische massa's gas en stof. De foto is gemaakt door de Hubble Space Telescope en laat protosterren zien: kleine compacte wolkjes waaruit sterren ontstaan. De foto is samengesteld uit een aantal afzonderlijke beelden, in de rechterbovenhoek ontbreken er een paar.

Betelgeuze

Betelgeuze, een rode reus op 600 lichtjaar afstand. In ons zonnestelsel zou ze zich uitstrekken voorbij de baan van Jupiter. Het is de eerste ster buiten onze zon waarvan het oppervlak kon waargenomen worden door de Hubble.

NGC2440
Planetaire nevel NGC2440. Het lichtpuntje in het midden is een witte dwerg, de nevel errond is het afgestoten omhulsel.

» home       » site kaart       » info       » contact
Laatst aangepast: 27.2.2005
Copyright © 2000-2005, Maarten Driesen