Fæðing stjarna

Stjörnur verða til í stórum og köldum gas- og rykskýjum í Vetrarbrautinni okkar.

Við köllum slík ský geimþokur.

Geimþokur eru mestmegnis vetni og helíum en restin eru þung frumefni eins og nitur, súrefni, kolefni, járn og gull, svo nokkur séu nefnd.

En hvernig verða stjörnurnar til?

Stjörnur fæðast í köldum gas- og rykskýjum

Dökk ský í Vetrarbrautinni okkar eru fæðingarstaðir stjarna. Í þessum stjörnuhreiðrum verða til nýjar sólir Mynd: ESO/S. Guisard

Stjarna byrjar að myndast þegar geimþokan byrjar að þjappast saman. Það gæti til dæmis gerst við höggbylgju frá sprengistjörnum eða þegar tvö gasský rekast saman. 

Þegar skýið þjappast saman verða til dökkir hnoðrar úr gasi og ryki. Þessir hnoðrar eru með köldustu fyrirbærum alheims: Í þeim er meira en –250°C frost!

Þegar hnoðrarnir þjappast enn meira saman, hækkar hitastigið og þrýstingurinn í miðju þeirra. Smám saman verður til glóandi gashnoðri, umvafinn miklu ryki og gasi.

Þegar hitastigið hefur náð 8 milljón gráðum byrjar vetni að bindast saman í helíum. Við það verður til mikil orka — ljós og hiti.

Stjarna er fædd!

Risatjarna í móðurkviði

Ljósmynd ALMA af nístingsköldum fæðingarstöðum stjarna (appelsínugulir) í stjörnumerkinu Óríon. Mynd: ESO/Digitized Sky Survey 2

Hvernig vitum við þetta?

Sjónaukar nútímans hafa gert okkur kleift að sjá stjörnurnar fæðast!

Þegar kona er ólétt fer hún í ómskoðun (sónar) til þess að læknar geti skyggnst inn í móðurkviðinn og kannað hvernig barnið þroskast. 

Sumir sjónaukar eins og til dæmis ALMA virka á svipaðan hátt. Með ALMA sjónaukanum getum við horft inn í fæðingarstaði stjarna sem alla jafna eru ógegnsæir.

Árið 2013 skoðuðu stjörnufræðingar stórt og þykkt rykský með ALMA. Þeim til mikillar undrunar fannst sannkölluð risastjarna vaxa inni risavöxnum, rykugum móðurkviði!

Í móðurkviðnum er efni sem dyggði til að búa til 500 stjörnur eins og sólina okkar! Fóstrið, eða stjarnan, er enn að vaxa innan í skýinu og svolgrar í sig efni.

Að lokum verður til ein stór stjarna sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin okkar! Svo stórar barnastjörnur eru mjög sjaldgæfar.

Stjörnur fæðast í hópum

Sjöstirnið er þyrping stjarna sem varð til fyrir um 100 milljón árum. Mynd: NASA/ESA og Hubble

Stjörnur myndast sjaldnast einar og sér. Þær fæðast í hópi margra tuga eða þúsunda stjarna í þyrpingum.

Allar stjörnur í þyrpingu fæðast úr sama efni um það bil samtímis. Á myndinni hér til hliðar sést lausþyrping stjarna sem fæddust fyrir um það bil 100 milljón árum. Stjörnurnar eru því eiginlega ungabörn í alheiminum!

Stjörnuþyrpingar endast venjulega í frekar stuttan tíma áður en þær leysast upp og stjörnurnar rekur hver í sína áttina.

Sólin okkar á örugglega margar systur í Vetrarbrautinni okkar.

Nýæddar stjörnur lýsa upp hreiðrin sín

Kjalarþokan er glóandi stjörnuhreiður. ESO. Þakkir: VPHAS+ Consortium/Cambridge Astronomical Survey Unit

Stórar, nýfæddar stjörnur eru mjög bjartar og heitar. Þær gefa því frá sér mikið af útfjólubláu ljósi. 

Þú kannast örugglega við útfjólublátt ljós. Sólin okkar gefur frá sér útfjólublátt ljós, þó ekki mikið vegna þess að hún er ekkert rosalega heit miðað við heitustu stjörnurnar.

Útfjólublátt ljós er mjög orkuríkt og getur valdið krabbameini í húðinni ef maður fær of mikið af því.

Þess vegna er nauðsynlegt að bera á sig sólarvörn á sólríkum degi.

Þegar útfjólubláa ljósið frá nýfæddum stjörnum rekst á gasið og rykið í geimþokunni, örvast það. Þegar efnin örvast gefa þau frá sér ljós. Það byrjar að glóa.

Þannig má segja að nýfæddar stjörnur lýsi upp hreiðrin sín.

Mismunandi efni gefa frá sér ljós með mismunandi litum. Á myndinni hér til hliðar er mest um rauðan lit frá vetni. Græni liturinn er frá súrefni. Þess vegna eru stjörnuhreiður oft svona litrík.

Þú getur séð stjörnuverksmiðju á himninum

Sverðþokan í Óríon. Mynd: NASA/ESA

Hægt er að sjá stærðarinnar stjörnuhreiður, eða kannski öllu heldur stjörnuverksmiðju, með berum augum á næturhimninum.

Ef þú horfir á stjörnumerkið Óríon á heiðskírri vetrarnóttu, þegar Óríon er hátt á lofti yfir Íslandi, sést að ein stjarnan í miðju sverðsins er þokukennd.

Með hand- eða stjörnusjónauka sést að um risavaxna geimþoku er að ræða — Sverðþokuna í Óríon — sem er stjörnuhreiður, myndunarstaður nýrra stjarna.

Sverðþokan er nálægasta stóra stjörnuhreiðrið við Jörðina í aðeins 1.350 ljósára fjarlægð.

Í miðju Sverðþokunnar eru nokkrar stórar, nýfæddar og mjög heitar stjörnur sem lýsa upp allt skýið.

Sólkerfi verða til í kringum nýfæddar stjörnur

Hér sést hvernig listamaður ímyndar sér risareikistjörnu sem er að þroskast í rykskífu í kringum unga stjörnu. Mynd: ESO/L. Calçada

Þegar stjarna er fædd er hún enn umvafin miklu ryki og gasi.

Gasið og rykið snýst í kringum stjörnuma. Það flest út og verður skífa eða eins og pönnukaka í laginu.

Sumstaðar hleypur skífan í kekki. Næst stjörnunni eru kekkirnir oftast frekar litlir en aðeins úr bergi og málmum. Þar er of heitt til þess að íshnettir verði til, auk þess sem vindur frá stjörnunni ungu blæs gasi utar (sjá hér).

Þar sem hitinn er nægilega lágur þjappast gas saman og myndar gasreikistjörnur. Enn utar er svo kalt að íshnettir verða til. Yst í unga sólkerfinu, þar sem frostið er mest, verða halastjörnur til (sjá hér).

SpaceScoop fréttir um fæðingu stjarna

• 9. júlí 2013 – Stærsta barnastjarnan í Vetrarbrautinni

• 25. maí 2013 – Fallega bleik

• 14. maí 2013 – Alheimurinn er svalur staður!

• 1. maí 2013 – Skýjað og líkur á að stjörnur fæðist

• 21. janúar 2013 – Að kveikja í himninum

• 14. janúar 2013 – Ljós úr myrkrinu

Höfundur: Sævar Helgi Bragason