Sterfeiten

Steren
spacetelescoop.org/images/potw1550a/

Steren zijn lichtgevende bollen gemaakt van plasma – een oververhit gas dat met een magnetisch veld is omspoeld. Ze bestaan voornamelijk uit waterstof, dat door sterren in hun kern wordt gefuseerd. Bij dat proces komt energie vrij, die tegen het gewicht van de buitenlagen van de ster drukt en hem stabiel houdt. De energie komt ook vrij in de vorm van warmte en licht, die naar de ruimte worden uitgestraald. Sterren zijn de belangrijkste onderdelen van sterrenstelsels en behoorden tot de eerste objecten die zich in het vroege heelal vormden. De ster die het dichtst bij de aarde staat, is de zon.

feiten over sterren

  • Er zijn 9.096 sterren zichtbaar met het blote oog aan de hele hemel. Om er meer te zien, moet je een telescoop gebruiken om sterren te zien die zwakker zijn dan je ogen kunnen zien.
  • Je kunt op een heel donkere nacht maar ongeveer 2000 sterren met het blote oog zien vanaf elke plek op aarde. Om dit te doen, moet je waarnemen op een maanloze nacht en ver weg zijn van bronnen van lichtvervuiling.
  • Astronomen schatten dat er een triljoen sterren in het Melkwegstelsel zijn.
  • Steren worden in batches geboren in hun stellaire kraamkamers. Na verloop van tijd reizen ze door de Melkweg, ver van hun crèches.
  • De meeste sterren reizen door het melkwegstelsel met metgezellen of in clusters. Maar niet alle sterren doen dat; onze Zon bijvoorbeeld beweegt door het melkwegstelsel zonder een stellaire begeleider.
  • Als je naar een ster kijkt (of naar welk object in de ruimte dan ook), zie je hoe die er in het verleden uitzag. De zon ziet eruit zoals hij er 8,5 minuut geleden uitzag. Het aanzicht van Alpha Centauri is 4,3 jaar oud, terwijl het aanzicht van Sirius meer dan 8 jaar oud is.
  • Hoe massiever een ster, hoe korter zijn levensduur. Een zeer massieve ster leeft misschien maar tientallen miljoenen jaren, terwijl een koele dwerg miljarden jaren zal blijven schijnen. Met een leeftijd van ongeveer 4,5 miljard jaar wordt onze zon als van middelbare leeftijd beschouwd.
  • De oudste nauwkeurig gedateerde sterrenkaart verscheen in de oude Egyptische astronomie in 1534 v.Chr.
  • In 185 n.Chr. registreerden Chinese astronomen als eersten een supernova, deze wordt nu geclassificeerd als SN 185.
  • De verste afstand waarop een individuele ster is waargenomen is ongeveer 100 miljoen lichtjaar van de aarde in het M100 sterrenstelsel van de Virgo Cluster.

Hoe sterren ontstaan

Stervorming vindt plaats in wolken van interstellair gas en stof die “nevels” worden genoemd. Deze wolken bestaan voornamelijk uit moleculaire waterstof, en worden vaak HII-gebieden genoemd. Het proces begint wanneer de wolk in een draaiende beweging wordt gebracht, misschien door een schokgolf van een nabije supernova-explosie. Er beginnen zich klonters te vormen, die heter en heter worden naarmate ze meer massa krijgen. Als de temperatuur binnenin zo’n “jong stellair object” 10 miljoen graden Celsius bereikt, ontbrandt een proces dat “kernfusie” wordt genoemd, en wordt een ster geboren.

De geboorte van een ster kan miljoenen jaren duren en families van sterren doen ontstaan. Astronomen zien voorbeelden van stervorming in nevels in ons eigen Melkwegstelsel en in veel andere sterrenstelsels. De beroemdste en dichtst bij de aarde gelegen sterrenkweekvijver is de Orionnevel, die ongeveer 1500 lichtjaar van ons vandaan ligt en elk jaar van november tot april zichtbaar is voor waarnemers.

Hoe sterren sterven

Steren “leven” langer dan mensen – variërend van tientallen miljoenen tot miljarden jaren – maar uiteindelijk komen ook zij aan het eind van hun leven. De manier waarop een ster sterft, hangt af van de massa die de ster had nadat hij gevormd was. Sterren met een massa vergelijkbaar met die van de zon sterven veel anders dan sterren met een massa van 7 of meer zonnemassa’s. Toch begint het proces van sterfte voor alle sterren hetzelfde: hun brandstof raakt op. Gedurende een groot deel van zijn leven smelt een ster waterstof om helium te maken. Als dat op is, smelt de ster eerst helium, en daarna koolstof. Bij elk fusieniveau komt meer energie vrij, waardoor de ster verhit raakt.

Bij zonachtige sterren zwelt de ster door de toegenomen verhitting op tot een reuzenster. Planeten in de buurt worden omhuld door de uitdijende ster. Uiteindelijk wordt de buitenste steratmosfeer weggeblazen, waardoor een uitdijende gaswolk rond de ster ontstaat. Dit wordt een “planetaire nevel” genoemd. Wat er van de ster zelf over is, krimpt langzaam en koelt af. Uiteindelijk wordt de stervende ster een witte dwerg.

Sters die veel massiever zijn dan de zon gaan door met het fusieproces tot ze een punt bereiken waarop de kern ineenstort. De buitenste lagen storten ook in op de kern en kaatsen dan terug naar de ruimte in een catastrofale explosie die een supernova wordt genoemd.

Als sterren sterven, worden alle elementen die ze in hun kern hebben gemaakt, verspreid naar de ruimte, om daar deel te gaan uitmaken van interstellaire wolken van gas en stof. Deze chemische elementen vormen de grondstof voor nieuwe generaties sterren, planeten en leven.

Soorten sterren

Astronomen sorteren sterren in categorieën op basis van hun spectrale kenmerken – dat is de informatie in het licht dat ze uitstralen. De algemene categorieën zijn O, B, A, F, G, K, M, R, N, T, Y, en groeperen sterren (en stellaire objecten) naar hun temperatuur, helderheid en kleur. Bijvoorbeeld, O- en B-type sterren zien er blauw uit en behoren over het algemeen tot de heetste sterren – tussen 30-40.000 Kelvin. A-sterren zijn blauwwit en hebben een temperatuur van ongeveer 9.500 K. De F-sterren zijn wit en niet heter dan 7.500 K. De G-sterren zijn geelwit en hebben een temperatuur van ongeveer 5.900-6.000 K. Aan het koelere uiteinde van het spectrum zijn de K- en M-sterren respectievelijk oranje en rood, en liggen tussen 5.300 en 3.800 graden Kelvin.

De koelste stellaire objecten zijn de R-, N-, T- en Y-sterren, waartoe ook de bruine dwergen behoren (objecten die te heet zijn om planeten te zijn en te koel om sterren te zijn).

Astronomen classificeren sterren verder aan de hand van kenmerken als hun rotatiesnelheid en hun metalliciteit (hoeveel elementen zwaarder dan waterstof en helium ze bevatten). Daarnaast gebruiken ze nog andere specifieke informatie over hun lichtkracht of de aanwezigheid van exotische chemische elementen in de atmosfeer van de ster.

Steren worden uitgezet op een kleur-lichtkrachtdiagram dat het Hertzsprung-Russelldiagram wordt genoemd. De sterren in hun waterstofverbrandingsfase vallen in een gebogen lijn die de hoofdreeks wordt genoemd. Witte dwergen, reuzen en superreuzen vallen allemaal buiten deze reeks, waaruit blijkt dat ze andere elementen fuseren en dus in een vergevorderd stadium van evolutie zijn.

Bekende sterren

De zon

De beroemdste ster aan onze hemel is de zon, de bron van de warmte en het licht die het zonnestelsel van energie voorzien. Het is een G-type ster die zo’n 4,6 miljard jaar geleden is gevormd. De zon is een geelwitte dwerg die nog zo’n 5 miljard jaar door zal gaan met zijn waterstofverbrandingsfase (dat wil zeggen, “leven” op de hoofdreeks). Dan zal hij helium beginnen te smelten, waardoor de zon verhit zal raken en zal gaan uitzetten. De zon kan een planetaire nevel vormen, en zal uiteindelijk krimpen tot een witte dwerg. Hij zal nog 10-15 miljard jaar afkoelen.

α Centauri Stelsel

De sterren die het dichtst bij onze zon staan, bevinden zich in het Alfa Centauri Stelsel. Ze zijn vooral zichtbaar vanaf het zuidelijk halfrond en de zuidelijkste delen van het noordelijk halfrond. Deze sterren staan 4,3 lichtjaar van ons vandaan. De helderste is Alpha Centauri, een dubbelster met daarin een hoofdreeksster van het G-type, vergelijkbaar met de zon. Hij heet Alpha Centauri A. Zijn begeleider heet Alpha Centauri B, en is een K-type ster die iets zwakker is dan de zon en minder massa heeft. De derde ster heet Alpha Centauri C, of beter bekend als Proxima Centauri. Van de drie sterren in het stelsel staat deze het dichtst bij ons.

Sirius (α Canis Majoris)

De helderste ster aan onze nachthemel heet Sirius en is tevens de helderste ster in het sterrenbeeld Canis Major, de Grote Hond. Hij staat 8,3 lichtjaar van ons vandaan. Sirius is het helderste lid van een tweesterrenstelsel; zijn begeleider heet Sirius B. Sirius A is een A-type ster die op de hoofdreeks “leeft”. Hij is twee keer zo zwaar als de zon en meer dan 25 keer zo helder. Sirius B is iets minder massief dan de zon en is een zwakke witte dwergster.

Sirius werd in de oudheid gebruikt om de wisseling van de seizoenen aan te geven en als navigatiehulpmiddel bij lange zeereizen.

UY Scuti: de grootste bekende ster qua straal

Een manier om de grootte van een ster uit te drukken is door middel van zijn diameter, die meestal wordt geschreven in termen van de straal van de zon. Astronomen denken dat een ster op z’n breedst kan zijn als hij net geen 2000 zonnestralen heeft. Er zijn een paar sterren die die grootte bereiken, waaronder een die UY Scuti heet. Het is een rode superreus die ongeveer 1.708 zonnestralen (ongeveer 2,4 miljard kilometer) meet. UY Scuti is een veranderlijke ster, wat betekent dat zijn helderheid in de loop van de tijd varieert.

R136a1: de meest massieve ster

Een andere manier om een ster te meten is aan de hand van zijn massa, die wordt uitgedrukt in zonnemassa. Astronomen hebben een aantal zeer massieve sterren gevonden, zoals R136a1, die zich in een cluster bevindt in de Tarantulanevel in de Grote Magelhaense Wolk (zichtbaar vanaf het zuidelijk halfrond). Deze ster heeft 256 keer de massa van de zon en maakt deel uit van een dubbelstersysteem. Niemand weet precies hoe lang R136a1 nog zal bestaan en wat hij zal doen als hij sterft. Sommigen voorspellen dat hij zal eindigen in een superzware supernova-explosie wanneer zijn kern ineenstort. Het zou ook een neutronenster of een stellair zwart gat kunnen worden.

Vega (α Lyrae)

Vega is een bekende ster voor de meesten van ons en de helderste in het sterrenbeeld Lyra, de Harp. Hij maakt ook deel uit van een asterisme dat de Zomerdriehoek wordt genoemd en dat bestaat uit Vega, Deneb (in Cygnus, de Zwaan), en Altaïr (in Aquila, de Adelaar). Vega wordt onze poolster in het jaar 13.727 als de pool van de aarde er naar toe draait. Astronomen ontdekten dat Vega erg groot lijkt in verhouding tot zijn massa. Dit komt doordat hij heel snel om zijn as draait, waardoor Vega platter wordt. We zien Vega vanuit de richting van zijn pool.

Vega is slechts ongeveer 400 miljoen jaar oud – en dat is vrij jong. Het is een ster van het A-type en heeft ongeveer twee keer de massa van de zon. Hij zal niet zo lang leven als de zon, omdat Vega zijn nucleaire brandstof veel eerder opgebruikt.

Betelgeuse (α Orionis)

Mensen vragen vaak welke sterren als supernovae zullen ontploffen. Er zijn een aantal rode superreuzen bekend die op deze manier kunnen sterven. Betelgeuse is er daar een van. Het is de op één na helderste ster in het sterrenbeeld Orion, dat in een groot deel van de wereld van november tot april te zien is voor sterrenkijkers. Betelgeuse is een rode superreus die zo’n 650 lichtjaar van ons vandaan staat. Niemand weet precies wanneer hij de transformatie tot supernova zal ondergaan. Astronomen vermoeden dat het in de komende miljoen jaar kan zijn, wat vrij snel is in de kosmische tijd.

Antares (α Scorpii)

Een andere rode superreus – Antares genaamd – ligt in het sterrenbeeld Scorpius en is zichtbaar voor waarnemers over de hele wereld. Zijn naam betekent letterlijk “gelijk aan Mars (Ares)” in het Oudgrieks. Dat komt omdat zijn roodachtige uiterlijk lijkt op dat van de planeet Mars, wiens baan hem op een paar graden afstand van Antares brengt (gezien vanaf de aarde). Antares ligt ongeveer 550 lichtjaar van de aarde, in de richting van het sterrenbeeld Scorpius. Deze ster is ongeveer 10.000 keer zo helder als de zon en heeft een massa die tot 18 keer zo groot is als die van onze ster. Er is ook een metgezelster, Antares B, die vrij klein is, misschien vier keer de straal van de zon en slechts ongeveer 10 keer de massa van de zon. Net als Betelgeuse kan Antares op een dag exploderen als een supernova, en astronomen denken dat dat in de komende 100.000 jaar kan gebeuren.

Rigel (ẞ Orionis)

De helderste ster van Orion heet Rigel, en het is de 7e helderste ster aan de hemel. Rigel is zeer helder – ongeveer 120.000 keer de helderheid van de zon en is ook een veranderlijke ster. Hij heeft een begeleider die zelf een dubbelster is met twee hoofdreekssterren van het B-type. Hoewel Rigel de op één na helderste ster in Orion wordt genoemd, is hij meestal de helderste. Zijn naam komt van de Arabische term voor de “linkervoet van Jauzah”, waarbij Jauzah de eigennaam voor Orion was.

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *