Dauði stjarna

Ekkert er eilíft, ekki einu sinni stjörnunnar. Sá dagur rennur upp í lífi allra stjarna að þær deyja.

Hvernig og hvenær stjörnur deyja ræðst af massa þeirra, það er að segja, hversu mikið efni þær innihalda í upphafi. Stjörnur sem eru álíka massamiklar og sólin okkar deyja fremur rólega. Stjörnur sem eru meira en átta sinnum massameiri en sólin deyja hins vegar í hrikalegum sprengingum. 

Úr leifum dauðra stjarna spretta nýjar stjörnur, reikistjörnur og jafnvel nýtt líf!

Rauðir risar, hringþokur og hvítir dvergar

Sólin sem rauður risi og sólin í dag! Mynd: Wikimedia Commons/Stjörnufræðivefurinn

Skoðaðu myndina hér til hliðar. Þetta er teikning af sólinni eins og hún mun líta út eftir um það bil 5.000 milljón ár. Í hvíta kassanum er sólin í dag til samanburðar.

Allar stjörnur sem eru álíka stórar og sólin okkar munu þenjast út þegar þær eldast og eldsneytið fer þverrandi.

Þegar stjörnurnar vaxa, kólna þær og verða rauðari. Þær breytast í rauða risa.

Rauðir risa geta orðið nokkur hundruð sinnum breiðari en sólin okkar er í dag.

Þeir verða svo stórir að þeir eiga í stökustu vandræðum með að halda í ystu efnislög sín.

Þegar eldsneytið er búið fýkur efnið  út í geiminn og myndar einstaklega fallegt fyrirbæri: Hringþoku.

Hringþokur gefa okkur svipmynd af örlögum sólarinnar. Mynd: NASA/STScI/CXC/RIT/J.Kastner o.fl.

Í mðju hringþokunnar er heitur kjarninn úr stjörnunni. Hann byrjar smám saman að falla inn í sjálfan sig — þéttast.

Allt efnið í kjarnanum verður svo samþjappað að lítil en mjög þung stjarna verður til sem við köllum hvítan dverg.

Hvítur dvergur er dauð stjarna með svipað efnismagn og sólin en er aðeins á stærð við Jörðina!

Hringþokan sveipar hvíta dverginn litríkum hjúpi. Þessir gashjúpar eru af mörgum stærðum og gerðum.

Á myndinni hér til hliðar sérðu nokkrar hringþokur. Sum líta út eins og augu. Önnur minna kannski á fiðrildi. 

Rauðir risa varpa frá mjög miklu efni út í geiminn. Þetta efni verður síðar að nýjum stjörnum, reikistjörnum og jafnvel lífverum.

Þetta þýðir að í líkama þínum eru örugglega leifar af rauðum risum!

Stærstu stjörnurnar springa

Stjarnan Eta Carinae er 100 sinnum massameiri en sólin. Dag einn mun hún springa. Mynd: NASA/ESA

Þyngstu og stærstu stjörnurnar lifa skemmst. Þær skína líka skærast og brenna eldsneyti sínu miklu hraðar en litlar og meðalstórar sólir.

En þegar þær deyja, þá deyja þær í mestu hamförum sem þekkjast í alheiminum frá Miklahvelli.

Ef stjarna er meira en átta sinnum massameiri en sólin lifir hún í innan við 1000 milljón ár og verður sprengistjarna. (Til samanburðar lifir sólin í meira en 10.000 milljón ár).

Á nokkrum milljónum ára klárast vetnið (algengasta frumefnið í alheiminum) í kjarna stjörnunnar. Til að draga fram lífið byrjar stjarnan að framleiða orku úr öðrum efnum: Fyrst helíumi, svo súrefni, þá kolefni.

Risastjarna heldur áfram þegar hér er komið sögu.

Stjarnan knýr fram orku úr neoni, kísli, brennisteini, argoni, kalsíumi, títani, krómi uns röðin er komin að járni.

Járn losar ekki orku svo auðveldlega. Þá er stjarnan skyndilega komin á endastöð.

Afleiðingarnar eru hrikalegar!

Stjarnan springur!

Úr leifum dauðra stjarna spretta nýjar stjörnur

Krabbaþokan í stjörnumerkinu Nautinu er leifar stjörnu sem sást springa árið 1054. Mynd: NASA/ESA

Efni þýst út í geiminn í stórfenglegri, ægibjartri sprengingu.

Við sprenginguna verða öll frumefni sem við þekkjum í náttúrunni til.

Sprengingin dreifir þeim um vetrarbrautina. Úr öskustónni, innyflum stjörnunnar, verða síðar til nýjar stjörnur, ný sólkerfi og hugsanlega nýtt líf.

Járnið í blóðinu okkar, kalkið í beinunum, gullið í skartgripunum, kísillinn í bláa lóninu og tölvunum okkar og brennisteinninn í flugeldunum; öll þessi efni og fleiri til eru komin frá stjörnum sem sprungu í tætlur fyrir mörgum milljörðum ára.

Þú ert lifandi leif stjarna sem dóu.

Þú ert stjörnuryk!

Framhaldslíf sem nifteindastjörnur

Efnið sem þýtur út í geiminn þegar stjarna springur mynda litrík og glæsileg ský eins og sjá má fyrir ofan, en það er í kjarnanum sem hlutirnir verða sérstaklega forvitnilegir.

Á meðan ytri lögin þjóta burt fellur kjarninn saman. Efni sem dugir í sól eins og okkar (og allt að þrjár sólir) þjappast saman í svæði sem er minna en höfuðborgarsvæðið!

Þá hefur kjarni stjörnunnar sem dó framhaldslíf sitt. Stjarnan endurfæðist sem nifteindastjarna, miklu minni en áður og umvafin leifunum úr sjálfri sér.

Nifteindastjörnur eru ótrúlega þéttar, þéttustu fyrirbæri alheimsins fyrir utan svarthol. Ein teskeið af efni úr þeim vegur álíka mikið og mannkynið allt!

Þær eru líka ótrúlega heitar og snúast jafnvel hraðar en þyrluspaðar!

Þegar stjarnan snýst, gefur hún frá sér efnisstrók, eins og ljós frá vita. Ef strókurinn beinist í átt að Jörðinni getum við numið tif nifteindastjarna og breytt því í hljóð.

Svona hljómar nifteindastjarnan í miðju Krabbaþokunnar. Svona hljómar nifteindastjarnan PSR B1937+21.

Allra stærstu stjörnurnar mynda svarthol

Kjarni allra stærstu stjarnanna — þeirra sem eru meira en 25 sinnum massameiri en sólin — þjappast enn meira saman en þegar nifteindastjörnur myndast.

Kjarninn verður svo þéttur að þyngdarkrafturinn verður ógnvænlegur. Ekki einu sinni ljós sleppur burt: Svarthol verður til!

Svarthol af þessari stærðargráðu eru lítil, að minnsta kosti 3 sinnum massameiri en sólin okkar og aðeins nokkrir kílómetrar að stærð (minni en höfuðborgarsvæðið)!

Hér getur þú fræðst meira um svarthol.

SpaceScoop fréttir um dauða stjarna

• 15. júlí 2013 – Trúður á himninum

• 8. apríl 2013 – Þegar sólin hverfur af sjónarsviðinu

• 19. mars 2013 – Stjarnan sem lifði tvöföldu lífi

• 24. janúar 2013 – Fallegt en hættulegt

• 12. janúar 2013 – Hringdi einhver í Draugabanana?

• 17. desember 2012 – Jólagjöf úr geimnum

• 14. nóvember 2012 – Stjörnur á eftirlaunum gerast myndhöggvarar

• 10. október 2012 – Fiðrildasafnarar

• 10. október 2012 – Þú snýrð mér í hring, hring

• 12. september 2012 – Nornakústur í geimnum

• 1. ágúst 2012 – Stjörnufræðingar í sprengistjörnuleit

Höfundur: Sævar Helgi Bragason