A csillagok életciklusai

1. A csillagok életciklusai

Az Univerzumban található csillagok különböző fejlődési állapotban vannak. Némelyik nemrég keletkezett és tömegéhez képest sokkal erősebben sugároz mint a mi Napunk. Vannak viszont olyanok, amelyek messze előre jutottak a fejlődésben. A csillagok fejlődését több hipotézis próbálja leírni. Az alábbiakban az egyik legismertebbet mutatjuk be.

Valamennyi csillagról feltételezhetjük, hogy az Ősrobbanás után galaktikus ködökből fejlődött ki, de azt is, hogy anyagát visszaadja a csillagközi térnek. A Naphoz hasonló tömegű csillagok fejlődésük közben olyan termonukleáris folyamatokat indítanak be, amelyek során egyre magasabb rendszámú elemek épülnek fel, egészen a több milliárd °C-on felépülő vasatomokig. E folyamatok alatt a csillagok mérete és hőmérséklete állandóan változik. Például amikor a héliumatommagokat szénné összeépítő magreakció beindul, a csillag szinte felfúvódik és vörös óriássá válik. Feltételezések szerint, a vasállapot után ez a folyamat megáll, és a csillagból bolygó méretű magas átlagos sűrűségű, fehér törpe lesz, amely aztán több milliárd év múlva kihűl.

A nagy tömegű csillagok nukleáris atomerőműve nagy intenzitással működik, hamarabb elfogyasztja hidrogénjét. A vasállapot után itt más típusú folyamatok zajlanak. A csillag nagyon rövid idő alatt mintegy ötven-száz kilométer átmérőjűre zsugorodik. A sűrűség kritikus értékének elérésekor pedig bekövetkezik a szupernóva-kitörés, amelynek során a hirtelen felszabaduló gravitációs energia óriási robbanással szétveti a csillag külső részét. Ami a robbanás után visszamarad neutroncsillagnak nevezzük.

 2. Nap működése

Csillagunk működésének alapja, az a termonukleáris folyamat, amelyben a hidrogént héliummá alakító reakciók sorozata zajlik. Ebben az energiafelszabadító mechanizmusban négy proton (hidrogénmag) egyesül egy héliumatommá. A termonukleáris reakció során a proton tömegének 0,7%-a megsemmisül, mivel a keletkező héliummag és a többi részecske együtt nem egészen olyan nehéz, mint a reakció során elfogyasztott négy proton. Ez a tömegkülönbség (valójában tömegveszteség) sugárzás, azaz energia formájában jelenik meg.

A Napban (és a többi csillagban) a magenergia felszabadulását irányító folyamatok az égitestek központi hőmérsékletétől és az ott uralkodó nyomástól függnek. A Nap minden másodpercben 655 millió tonna hidrogént fogyaszt el, és kb. 650 millió tonna héliummá alakítja. Amikor a csillagunk keletkezett, tömegének még több mint 70%-a hidrogén volt. Azóta ez a tartalék másodpercenként 5 millió tonnával csökken.

Napunk jelenleg “középkorúnak” tekinthető, és még 5 milliárd esztendőig biztosan sugározni fog. Stabilitását az biztosítja, hogy a benne zajló nukleáris folyamatok önstabilizálóak.

A Nap teljesítménye kilowattokban kifejezve 3,8 x10²³ kW. Csak összehasonlításként, a legtöbb háztartási gép fogyasztása 0,3-3 kW közötti. A Nap több energiát küld a Világegyetembe 1 másodperc alatt, mint amennyit az emberiség egész eddigi története során előállított.