Αστρική εξέλιξη
Η αστρική εξέλιξη είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο ένα αστέρι αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Τα αστέρια μπορούν να αλλάξουν πολύ από τη στιγμή που δημιουργούνται για πρώτη φορά έως τη στιγμή που εξαντλούν την ενέργειά τους. Επειδή τα αστέρια μπορούν να παράγουν φως και θερμότητα για εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια, οι επιστήμονες μελετούν την αστρική εξέλιξη μελετώντας πολλά διαφορετικά αστέρια σε διαφορετικά στάδια της ζωής τους.
Τα στάδια στη ζωή ενός αστέρα είναι: νεφέλωμα, αστέρας κύριας ακολουθίας, ερυθρός γίγαντας και είτε λευκός νάνος είτε μαύρος νάνος, αστέρας νετρονίων ή μαύρη τρύπα.
Ο κύκλος ζωής του ήλιου
Πώς γεννιέται ένα αστέρι
Ένα αστέρι ξεκινά τη ζωή του ως ένα νέφος σκόνης και αερίων που ονομάζεται νεφέλωμα. Αυτό συγκεντρώνεται από τη βαρύτητα που το κάνει να θερμαίνεται. Επίσης, αρχίζει να περιστρέφεται και να μοιάζει με μπάλα. Όταν ζεσταθεί αρκετά, αρχίζει να απελευθερώνει ενέργεια μέσω πυρηνικής σύντηξης, μετατρέποντας το υδρογόνο σε ήλιο. Αυτό το κάνει να λάμπει πολύ έντονα και να γίνεται αυτό που οι αστρονόμοι θεωρούν ως αστέρι κύριας ακολουθίας. Μπορεί να παραμείνει αστέρας κύριας ακολουθίας, με την ίδια περίπου εμφάνιση, για δισεκατομμύρια χρόνια.
Αλλαγές στη φωτεινότητα και τη θερμοκρασία καθώς ένα αστέρι όπως ο Ήλιος μας γερνάει
Πώς ένα αστέρι μπαίνει στα γηρατειά
Αργά ή γρήγορα, σχεδόν όλο το υδρογόνο στο κέντρο έχει μετατραπεί σε ήλιο. Αυτό προκαλεί το σταμάτημα της πυρηνικής αντίδρασης στο κέντρο του άστρου και το κέντρο θα αρχίσει να μικραίνει λόγω της βαρύτητας του άστρου. Το στρώμα του άστρου ακριβώς έξω από το κέντρο θα αρχίσει να μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο, απελευθερώνοντας ενέργεια.
Τα εξωτερικά στρώματα του άστρου θα γίνουν πολύ, πολύ μεγαλύτερα. Το αστέρι θα παράγει πολύ περισσότερο φως, μερικές φορές δέκα χιλιάδες φορές περισσότερο από ό,τι αρχικά. Δεδομένου ότι η επιφάνεια του άστρου θα μεγαλώσει, αυτή η ενέργεια θα διαχυθεί σε πολύ μεγαλύτερη περιοχή. Εξαιτίας αυτού, η θερμοκρασία της επιφάνειας θα μειωθεί και το χρώμα θα αλλάξει σε κόκκινο ή πορτοκαλί. Θα γίνει ερυθρός γίγαντας. Μπορεί να καταπιεί τυχόν πλανήτες που περιφέρονται γύρω του.
Πώς πεθαίνει ένα αστέρι
Αργότερα, ο ερυθρός γίγαντας που απέμεινε από ένα άστρο σαν το δικό μας σταματά να καίγεται. Ένα νέφος αερίου εκλύεται και ένα μικρότερο αστέρι που ονομάζεται λευκός νάνος μένει πίσω. Μετά από πολύ καιρό, ο λευκός νάνος ψύχεται και μετατρέπεται σε μαύρο νάνο.
Όταν όμως εκρήγνυται ένας μεγάλος ερυθρός γίγαντας, η έκρηξη είναι πολύ μεγαλύτερη και ονομάζεται σουπερνόβα. Αντί για έναν λευκό νάνο, αφήνει πίσω της μια πολύ μικρότερη, πολύ πυκνότερη σφαίρα που ονομάζεται αστέρας νετρονίων. Ένα αστέρι νετρονίων δημιουργείται επειδή η δύναμη της βαρύτητας είναι τόσο ισχυρή που τα άτομα που μένουν πίσω δεν θα είχαν ηλεκτρόνια σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα των ατόμων. Ένα κουταλάκι του γλυκού αυτής της ύλης μπορεί να ζυγίζει όσο ολόκληρη η Γη.
Ένας πολύ μεγαλύτερος ερυθρός γίγαντας αφήνει πίσω του μια μαύρη τρύπα. Μια μαύρη τρύπα δημιουργείται επειδή η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που ακόμη και τα πρωτόνια και τα νετρόνια καταρρέουν μέσα στον εαυτό τους. Ακόμη και το φως δεν μπορεί πλέον να ξεφύγει από μια μαύρη τρύπα. Δεδομένου ότι δεν γνωρίζουμε τίποτα ισχυρότερο από τη δύναμη που συγκρατεί τους ατομικούς πυρήνες (ο πληθυντικός της λέξης "πυρήνας"), ορισμένοι φυσικοί πιστεύουν ότι μια μαύρη τρύπα καταρρέει μέχρι ένα μαθηματικό σημείο που ονομάζεται ιδιομορφία.
