Ce sunt stelele și cât de mult trăiesc?
Stelele se nasc în mijlocul norilor turbulenți, iar moartea lor poate fi la fel de explozivă. Dar cât timp trăiesc, de fapt, acestea? Depinde de mărimea stelei.
În cea mai mare parte a vieții sale, o stea există într-o stare de echilibru delicat, numită echilibru hidrostatic, în care gravitația care trage în interiorul stelei este echilibrată de împingerea spre exterior creată de reacțiile nucleare din miezul stelei.
Această împingere spre exterior are loc atunci când o stea fuzionează nucleele de hidrogen pentru a forma nuclee de heliu, ceea ce duce la o explozie de energie care menține forma și luminozitatea stelei. Odată ce tot hidrogenul este consumat, steaua pornește pe o cale ireversibilă spre dispariție.
Steaua va arde heliu pentru o perioadă de timp, iar cele mai mari stele vor continua să ardă elemente chimice până la fier, dar este vorba de o suspendare trecătoare a execuției. Stelele sunt de diferite mărimi, de la doar 7% din masa Soarelui până la 250 de mase solare. Deci, care dintre stele mor cel mai repede?
Una dintre cele mai bătrâne stele descoperite vreodată
„Stelele mai mari au mai mult combustibil de ars”, a declarat Ryan French, fizician solar la University College London, Marea Britanie, pentru Live Science. „Dar ele ard, de asemenea, mult mai tare și mai strălucitor”, a spus French. Dimensiunea lor uriașă înseamnă că gravitația zdrobește materialul în miezul lor mai intens decât în cazul stelelor mai mici, astfel încât reacțiile lor nucleare se desfășoară la o rată ridicată
„Stelele mai mari își epuizează de fapt combustibilul de care dispun mult mai repede decât stelele mai mici”, a declarat French. Cele mai mari dintre ele trăiesc pentru o perioadă cosmică scurtă de sute de milioane de ani, astfel că stelele mor tinere. Cele mai mici stele, care au o masă mai mică de aproximativ 10% din masa Soarelui, au mult mai puțin combustibil la început. Chiar și așa, ele pot trăi din rezervele lor de combustibil timp de sute de miliarde de ani.
Dar, deoarece Universul s-a format în urmă cu doar 13,8 miliarde de ani, pur și simplu nu a fost suficient timp pentru ca o stea mică să ajungă la o vârstă înaintată.
Cum își dau seama astronomii de vârsta unei stele?
„Una dintre cele mai bătrâne stele descoperite vreodată este Steaua Matusalem”, a declarat French. Steaua, care se află la 190 de ani-lumină de Pământ, este numită după personajul din Biblie care se presupune că a trăit aproape un mileniu. „Estimarea actuală a vârstei acestei stele este de 13,7 miliarde de ani”, a spus French. Asta înseamnă că s-ar fi format nu la mult timp după Big Bang.
În schimb, astronomii au descoperit unele stele, numite protostarte, care sunt încă în curs de formare. Observate cu ajutorul Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) din Chile, aceste stele au o vârstă mai mică de 500.000 de ani, potrivit Societății Max Planck. „Oamenii foloseau unelte de piatră în momentul în care aceste stele s-au aprins pentru prima dată”, a declarat French.
Așadar, cum își dau seama astronomii de vârsta unei stele? „Astronomii folosesc o combinație de măsurători ale masei, luminozității și vitezei în spațiu a stelei pentru a o compara cu alte stele, precum și simulări pe calculator pentru a-i estima vârsta.”
„Soarele va deveni atât de mare încât va înghiți orbitele lui Mercur și Venus”
Vârsta propriului nostru Soare este de aproximativ 4,6 miliarde de ani – undeva între protostarte și steaua lui Matusalem. Astronomii cred că se află aproape la jumătatea duratei sale de viață. „În aproximativ 5 miliarde de ani, Soarele va înceta să mai fuzioneze hidrogenul în heliu în interiorul nucleului său”, a declarat French.
Odată ce nucleul Soarelui va rămâne fără combustibil pentru a contracara gravitația, acesta va începe să se contracte. Între timp, învelișul exterior se va extinde, deoarece mai are încă hidrogen de fuzionat.
„Soarele va deveni atât de mare încât va înghiți orbitele lui Mercur și Venus”, a spus French. După aproximativ 1 miliard de ani, nucleul exterior își va fi epuizat hidrogenul și va trece la fuziunea heliului. În cele din urmă, Soarele va rămâne fără combustibil, iar miezul său se va micșora într-o minge de carbon și oxigen numită pitică albă. Straturile sale exterioare se vor disipa și vor deveni o nebuloasă – un înveliș de plasmă fierbinte, rămasă în urmă.
Astfel, deși stelele trăiesc mult mai mult decât oamenii, nimic nu durează la nesfârșit.
Vă recomandăm să mai citiți și:
Astronomii au găsit un Super-Pământ în apropierea zonei locuibile a stelei sale
Stelele dezvăluie secretul unui semnal misterios provenit din centrul galaxiei
Cum alimentează coliziunile dintre stele găurile negre masive?