Star | minge foarte mare de materie fierbinte strălucitoare în spațiu

Soarele Pământului

Steaua cea mai apropiată de Pământ este Soarele. Energia de la Soare susține aproape toată viața de pe Pământ, oferind lumină pentru plante. Plantele transformă lumina în energie printr-un proces numit fotosinteză. De asemenea, energia de la Soare determină vremea și umiditatea pe Pământ.

Putem vedea alte stele pe cerul nopții atunci când Soarele apune. Ca și Soarele, acestea sunt alcătuite în principal din hidrogen și puțin heliu, plus alte elemente. Astronomii compară adesea aceste stele cu Soarele. De exemplu, masa lor este dată în mase solare. O stea mică poate avea 0,2 mase solare, iar una mare 4,0 mase solare.

 

Planete

Pământul și celelalte planete se deplasează în jurul (orbitează) Soarelui. Soarele și toate lucrurile care orbitează în jurul Soarelui se numesc Sistemul Solar. Multe alte stele au planete care le orbitează: aceste planete se numesc exoplanete. Dacă ați fi pe o exoplanetă, Soarele nostru ar arăta ca o stea pe cer, dar nu ați putea vedea Pământul, deoarece ar fi prea departe.

 

Numere, distanțe

Proxima Centauri este steaua care se află cel mai aproape de Soare. Ea se află la o distanță de 39,9 trilioane de kilometri. Aceasta se află la o distanță de 4,2 ani lumină. Acest lucru înseamnă că lumina de pe Proxima Centauri are nevoie de 4,2 ani pentru a ajunge pe Pământ.

Astronomii cred că există un număr foarte mare de stele în Univers. Universul observabil conține mai mult de 2 trilioane (10¹² ) de galaxii și, în total, un număr estimat de 1×10²⁴ stele (mai multe stele decât toate grăunțele de nisip de pe planeta Pământ). Adică 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 de stele, adică de multe ori mai multe decât cele câteva sute de miliarde de stele din Calea Lactee (galaxia noastră).

Majoritatea stelelor sunt foarte vechi. De obicei, se crede că au o vârstă cuprinsă între 1 miliard și 10 miliarde de ani. Cele mai vechi stele au 13,7 miliarde de ani. Acest lucru este la fel de vechi ca și Universul. Unele stele tinere au doar câteva milioane de ani. Stelele tinere sunt mai strălucitoare decât cele vechi.

Stelele au dimensiuni diferite. Cele mai mici stele sunt stelele neutronice, care sunt de fapt stele moarte. Acestea nu sunt mai mari decât un oraș. O stea neutronică are o cantitate mare de masă într-un spațiu foarte mic.

Stelele hipergigante sunt cele mai mari stele din Univers. Acestea au un diametru de peste 1.500 de ori mai mare decât cel al Soarelui. Dacă Soarele ar fi o stea hipergigantă, ar ajunge până la Jupiter.

Steaua Betelgeuse este o stea supergigantă roșie. Deși aceste stele sunt foarte mari, ele au și o densitate scăzută.

Unele stele par mai strălucitoare decât alte stele. Această diferență se măsoară în termeni de magnitudine aparentă. Există două motive pentru care stelele au magnitudini aparente diferite. Dacă o stea se află foarte aproape de noi, ea va părea mult mai strălucitoare. Acest lucru este exact ca o lumânare. O lumânare care este aproape de noi pare mai strălucitoare. Celălalt motiv pentru care o stea poate părea mai strălucitoare este faptul că este mai fierbinte decât o altă stea mai rece.

Stelele emană lumină, dar și vânt solar și neutrini. Aceștia sunt particule foarte mici de materie.

Stelele sunt făcute din masă, iar masa creează gravitația. Gravitația face ca planetele să orbiteze în jurul stelelor. Acesta este motivul pentru care Pământul orbitează în jurul Soarelui. Gravitația a două stele le poate face să se învârtă una în jurul celeilalte. Stelele care orbitează una în jurul celeilalte se numesc stele binare. Oamenii de știință cred că există multe stele binare. Există chiar grupuri de trei sau mai multe stele care se orbitează reciproc. Proxima Centauri este o stea mică care orbitează în jurul altor stele.

Stelele nu sunt răspândite în mod egal în tot spațiul. Ele sunt grupate în galaxii. O galaxie conține sute de miliarde de stele.

 
Stelele au mai multe dimensiuni. Steaua în jurul căreia orbitează planeta PSR B1257+12 B are o dimensiune de numai 20 de kilometri, dar VY Canis Majoris are o dimensiune de 2,8 miliarde de km.  

Istoria de a vedea stele

Stelele au fost importante pentru oamenii din întreaga lume de-a lungul întregii istorii. Stelele au făcut parte din practicile religioase. Cu mult timp în urmă, oamenii credeau că stelele nu pot muri niciodată.

Astronomii au organizat stelele în grupuri numite constelații. Ei au folosit constelațiile pentru a vedea mișcarea planetelor și pentru a ghici poziția Soarelui. Mișcarea Soarelui și a stelelor a fost folosită pentru a face calendare. Calendarele au fost folosite de fermieri pentru a decide când să planteze culturile și când să le recolteze.

 
Oamenii au văzut modele în stele încă de demult. Aceasta, din 1690, este constelația Leul, așa cum a fost imaginată de Johannes Hevelius.  

Viața stelelor

Stelele sunt create în nebuloase. Acestea sunt zone care conțin mai mult gaz decât spațiul normal. Gazul dintr-o nebuloasă este atras împreună de gravitație. Nebuloasa Orion este un exemplu de loc în care gazul se adună pentru a forma stele.

Stelele își petrec cea mai mare parte a vieții lor combinând (fuzionând) hidrogenul cu hidrogenul pentru a obține energie. Atunci când hidrogenul fuzionează, se obține heliu și se produce multă energie. Pentru ca hidrogenul să fuzioneze în heliu, trebuie să fie foarte fierbinte și presiunea trebuie să fie foarte mare. Fuziunea are loc în centrul stelelor, numit "nucleu".

Cele mai mici stele (pitice roșii) fuzionează încet hidrogenul și trăiesc timp de 100 de miliarde de ani. Piticele roșii trăiesc mai mult decât orice alt tip de stea. La sfârșitul vieții lor, ele devin din ce în ce mai puțin luminoase. Piticele roșii nu explodează.

Atunci când stelele foarte grele mor, ele explodează. Această explozie se numește supernovă. Atunci când o supernovă are loc într-o nebuloasă, explozia împinge gazele din nebuloasă împreună. Acest lucru face ca gazul din nebuloasă să fie foarte dens (gros). Atât gravitația, cât și stelele care explodează contribuie la strângerea gazului pentru a crea noi stele în nebuloase.

Majoritatea stelelor consumă hidrogenul din miezul lor. Atunci, miezul lor devine mai mic și mai fierbinte. Devine atât de fierbinte încât împinge la distanță partea exterioară a stelei. Partea exterioară se extinde și devine o stea gigantică roșie. Astrofizicienii cred că, în aproximativ 5 miliarde de ani, Soarele va fi o gigantă roșie. Soarele nostru va fi atât de mare încât va mânca Pământul. După ce Soarele nostru nu va mai folosi hidrogenul pentru a produce energie, va folosi heliu în miezul său foarte fierbinte. Va fi mai fierbinte decât atunci când fuziona hidrogenul. Stelele grele vor produce și elemente mai grele decât heliul. Pe măsură ce o stea produce elemente din ce în ce mai grele, ea produce din ce în ce mai puțină energie. Fierul este un element greu produs în stelele grele.

Steaua noastră este o stea medie. Stelele medii își vor îndepărta gazele exterioare. Gazele pe care le îndepărtează formează un nor numit nebuloasă planetară. Partea centrală a stelei va rămâne. Va fi o sferă mare cât Pământul și se va numi pitică albă. Aceasta se va transforma într-o pitică neagră într-un timp foarte lung.

Mai târziu, în stelele mari, elementele mai grele sunt obținute prin fuziune. În cele din urmă, steaua produce o explozie de supernovă. Cele mai multe lucruri se întâmplă în univers atât de încet încât nu le observăm. Dar exploziile supernovelor se produc în doar 100 de secunde. Atunci când o supernovă explodează, strălucirea ei este la fel de puternică precum cea a 100 de miliarde de stele. Steaua muribundă este atât de strălucitoare încât poate fi văzută în timpul zilei. Supernova înseamnă "stea nouă", deoarece oamenii credeau că este începutul unei noi stele. Astăzi știm că o supernovă este moartea unei stele vechi. Gazul stelei este împins departe de explozie. Se formează un nor gigantic de gaz numit nebuloasă planetară. Nebuloasa crabului este un bun exemplu. Tot ceea ce rămâne este o stea neutronică. Dacă steaua era foarte grea, aceasta va forma o gaură neagră. Gravitația într-o gaură neagră este extrem de puternică. Este atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa dintr-o gaură neagră.

Cele mai grele elemente sunt produse în explozia unei supernove. După miliarde de ani de plutire în spațiu, gazul și praful se adună pentru a crea noi stele și noi planete. O mare parte din gazul și praful din spațiu provine din supernove. Soarele nostru, Pământul și toate ființele vii sunt făcute din praf stelar.

 

Culori

Astronomii știu de secole că stelele au culori diferite. Atunci când privim un spectru electromagnetic, undele ultraviolete sunt cele mai scurte, iar cele infraroșii sunt cele mai lungi. Spectrul vizibil are lungimi de undă între aceste două extreme.

Instrumentele moderne pot măsura foarte precis culoarea unei stele. Acest lucru le permite astronomilor să determine temperatura stelei respective, deoarece radiația de corp negru a unei stele mai fierbinți are lungimi de undă mai scurte. Cele mai fierbinți stele sunt albastre și violete, apoi albe, apoi galbene, iar cele mai reci sunt roșii. Cunoscând culoarea și magnitudinea absolută, astronomii pot plasa steaua pe diagrama Hertzsprung-Russell și pot estima zona sa locuibilă și alte date despre ea.

De exemplu, Soarele nostru este alb, iar Pământul se află la distanța perfectă pentru viață. Cu toate acestea, dacă Soarele nostru ar fi fost o stea albastră, mai fierbinte, Pământul ar fi trebuit să fie mult mai departe, altfel ar fi fost prea fierbinte pentru a avea apă și a susține viața.