Οι αστρονόμοι είναι συχνά ρώτησε για αντικείμενα στον Κόσμο και πώς έγιναν. Τα αστέρια, ιδιαίτερα, γοητεύουν πολλούς ανθρώπους, ιδιαίτερα επειδή μπορούμε να κοιτάξουμε έξω σε μια σκοτεινή νύχτα και να δούμε τόσα πολλά από αυτά. Τι είναι λοιπόν;
Τα αστέρια είναι μαζικές σφαίρες λάμψη του θερμού αερίου. Αυτά τα αστέρια που βλέπετε με γυμνό μάτι στον νυχτερινό ουρανό ανήκουν όλοι Γαλαξίας Γαλαξίας, το τεράστιο σύστημα των αστεριών που περιέχει το ηλιακό μας σύστημα. Υπάρχουν περίπου 5.000 αστέρια που μπορούν να παρατηρηθούν με γυμνό μάτι, αν και δεν είναι ορατά όλα τα αστέρια ανά πάσα στιγμή και σε μέρη. Με ένα μικρό τηλεσκόπιο, μπορεί να δει κανείς εκατοντάδες χιλιάδες αστέρια.
Μεγαλύτερα τηλεσκόπια μπορούν να επιδείξουν εκατομμύρια γαλαξίες, οι οποίες μπορούν να έχουν πάνω από ένα τρισεκατομμύριο ή περισσότερα αστέρια. Υπάρχουν περισσότερες από 1 x 1022 αστέρια στο σύμπαν (10.000.000.000.000.000.000.000.000). Πολλοί είναι τόσο μεγάλοι που, αν πήραν τη θέση του Ήλιου μας, θα κατέρρεαν τη Γη, τον Άρη, τον Δία και τον Κρόνο. Άλλοι, που ονομάζονται άσπρα αστέρια νάνος, είναι γύρω στο μέγεθος της Γης και τα αστέρια νετρονίων έχουν διάμετρο μικρότερη από 16 χιλιόμετρα.
Ο ήλιος μας είναι περίπου 93 εκατομμύρια μίλια από τη Γη, 1 αστρονομική μονάδα (AU). Η διαφορά στην εμφάνισή του από τα αστέρια που είναι ορατά στον νυχτερινό ουρανό οφείλεται στην εγγύτητά του. Το επόμενο κοντινότερο αστέρι είναι το Proxima Centauri, 4,2 έτη φωτός (40,1 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα) από τη Γη.
Τα αστέρια έρχονται σε μια μεγάλη ποικιλία χρωμάτων, που κυμαίνονται από βαθύ κόκκινο, πορτοκαλί και κίτρινο έως έντονο λευκό-μπλε. Το χρώμα ενός αστεριού εξαρτάται από τη θερμοκρασία του. Τα πιο δροσερά αστέρια τείνουν να είναι κόκκινα, ενώ τα πιο ζεστά είναι μπλε.
Τα αστέρια ταξινομούνται με πολλούς τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της φωτεινότητας τους. Διακρίνονται επίσης σε ομάδες φωτεινότητας, οι οποίες ονομάζονται μεγέθη. Κάθε μέγεθος αστεριού είναι 2,5 φορές φωτεινότερο από το επόμενο χαμηλότερο αστέρι. Τα φωτεινότερα αστέρια αντιπροσωπεύονται τώρα από αρνητικούς αριθμούς και μπορούν να είναι πιο χαμηλά από το 31ο μέγεθος.
Stars - Αστέρια - Αστέρια
Τα αστέρια κατασκευάζονται κατά κύριο λόγο από υδρογόνο, μικρότερες ποσότητες ηλίου και ίχνη άλλων στοιχείων. Ακόμη και τα πιο άφθονα από τα άλλα στοιχεία που υπάρχουν στα αστέρια (οξυγόνο, άνθρακας, νέον και άζωτο) είναι παρόντα μόνο σε πολύ μικρές ποσότητες.
Παρά τη συχνή χρήση φράσεων όπως «το κενό του χώρου», ο χώρος είναι γεμάτος από αέρια και σκόνη. Αυτό το υλικό συμπιέζεται από τις συγκρούσεις και τα κύματα έκρηξης από τα αστέρια που εκρήγνυνται, προκαλώντας τη δημιουργία σβώλων από ύλη. Εάν η βαρύτητα αυτών των πρωτοστελικών αντικειμένων είναι αρκετά δυνατή, μπορούν να τραβήξουν άλλη ύλη για καύσιμα. Καθώς συνεχίζουν να συμπιέζουν, οι εσωτερικές τους θερμοκρασίες ανέρχονται στο σημείο όπου το υδρογόνο αναφλέγεται στη θερμοπυρηνική σύντηξη. Ενώ η βαρύτητα συνεχίζει το τράβηγμα, προσπαθώντας να καταρρεύσει το αστέρι στο μικρότερο δυνατό μέγεθος, η σύντηξη σταθεροποιεί, εμποδίζοντας την περαιτέρω συστολή. Έτσι, ένας μεγάλος αγώνας πηγαίνει για τη ζωή του αστέρα, καθώς κάθε δύναμη συνεχίζει να ωθεί ή να τραβήξει.
Πώς τα αστέρια παράγουν φως, θερμότητα και ενέργεια;
Υπάρχουν διάφορες διαφορετικές διεργασίες (θερμοπυρηνική σύντηξη) που κάνουν τα αστέρια να παράγουν φως, θερμότητα και ενέργεια. Το πιο συνηθισμένο συμβαίνει όταν τέσσερα άτομα υδρογόνου συνδυάζονται σε ένα άτομο ηλίου. Αυτό απελευθερώνει ενέργεια, η οποία μετατρέπεται σε φως και θερμότητα.
Τελικά, το μεγαλύτερο μέρος του καυσίμου, το υδρογόνο, εξαντλείται. Καθώς το καύσιμο αρχίζει να εξαντλείται, η ισχύς της αντίδρασης θερμοπυρηνικής σύντηξης μειώνεται. Σύντομα (σχετικά μιλώντας), η βαρύτητα θα κερδίσει και το αστέρι θα καταρρεύσει κάτω από το δικό του βάρος. Εκείνη την εποχή γίνεται αυτό που είναι γνωστό ως λευκός νάνος. Καθώς το καύσιμο εξαντλείται και η αντίδραση σταματά όλα μαζί, θα καταρρεύσει περαιτέρω, σε ένα μαύρο νάνο. Αυτή η διαδικασία μπορεί να πάρει δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια χρόνια για να ολοκληρωθεί.
Προς τα τέλη του εικοστού αιώνα, οι αστρονόμοι άρχισαν να ανακαλύπτουν πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από άλλα αστέρια. Επειδή οι πλανήτες είναι τόσο μικρότεροι και πιο άσχημοι από τα αστέρια, είναι δύσκολο να εντοπιστούν και είναι αδύνατο να τις δούμε, έτσι πώς βρίσκουν οι επιστήμονες; Μετρούν μικροσκοπικά κτυπήματα στην κίνηση ενός αστεριού που προκαλείται από την βαρυτική έλξη των πλανητών. Παρόλο που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη, οι επιστήμονες ελπίζουν. Στο επόμενο μάθημα, θα δούμε προσεκτικά μερικές από αυτές τις μπάλες αερίου.