Czym są gwiazdy?

Kiedy wieczorem spoglądamy w bezchmurne niebo możemy dostrzec setki migoczących obiektów, które sprawiają, że chcemy zawiesić nasze oko nieco dłużej na okalającym nas widoku. Większość z nich to właśnie gwiazdy. Dowiedzmy się nieco więcej o tych pasjonujących obiektach.

Jak powstają i zmieniają gwiazdy?

Powstawanie gwiazd jest konsekwencją zapadania grawitacyjnego (zwanego inaczej kolapsem) obłoku molekularnego (czyli „chmury” materii składającej się w większości z wodoru, helu i śladowych ilości cięższych pierwiastków. W momencie gdy jądro gwiazdy osiąga dostatecznie dużą gęstość zaczyna się proces stopniowych zmian zawartego w niej wodoru w hel za pośrednictwem stabilnych reakcji fuzji jądrowej. Reszta materii gwiazdy przenosi energię wyrzucaną w tym procesie z jądra w przestrzeń kosmiczną przy pomocy procesów konwekcji oraz transportu promieniowania. Utworzone w ten sposób ciśnienie wewnętrzne uniemożliwia dalsze zapadanie się, tworzącej gwiazdę materii, pod wpływem grawitacji.

Gwiazdy o masie zbliżonej przynajmniej do połowy wartości masy Słońca znacząco się później zwiększają i ulegają przemianie w tzw. czerwone olbrzymy. W niektórych sytuacjach są one zdolne do syntezy cięższych pierwiastków bezpośrednio w jądrze, lub w powłokach je otaczających. Taka gwiazda rozpoczyna wtedy ewolucję do postaci zdegradowanej i zwraca część swojej materii składowej z powrotem do przestrzeni, gdzie następnie stworzy ona nowe pokolenie gwiazd o wyższej zawartości ciężkich pierwiastków.

Co wiemy o gwiazdach?

Dzięki badaniu przestrzeni kosmicznej astronomowie mogą ustalić wiek, skład chemiczny a także masę gwiazdy. Możliwa jest również ocena wielu innych cech. Wszystko to dzięki analizie jej spektrum, jasności oraz drogi przebytej w przestrzeni kosmicznej. Kluczowym parametrem jest jej masa, na podstawie której można sklasyfikować proces jej rewolucji oraz przewidzieć sposób w jaki zakończy ona swoje życie. Pozostałe parametry gwiazdy, takie jak średnica, prędkość obrotu wokół własnej osi, czy sposób poruszania się oraz temperatura określa się na podstawie jej dotychczasowej ewolucji.

Z powierzchni Ziemi gwiazdy jesteśmy w stanie obserwować jedynie w ciągu nocy, gdyż w ciągu dnia przyćmiewa je słońce – najbliższa od nas gwiazda. Tak właśnie ono, będące jedną z przyczyn życia na ziemi również jest gwiazdą. Najlepiej widoczne w sferze niebieskiej gwiazdy od dawna mają swoje charakterystyczne nazwy, są także łączone w gwiazdozbiory. Dla ujednolicenia ich nazewnictwa zostały one pogrupowane przez Astronomów w specjalne katalogi.

Nasza gwiazda

Tak jak wspomnieliśmy wcześniej, najbliższą nam gwiazdą jest słońce. Znajduje się w centrum Układu Słonecznego w odległości ok. 150 milionów kilometrów od naszej planety. Z punktu widzenia odległości kosmicznych jego bliskość sprawia, że na półkuli która jest przez nie w danym momencie oświetlana występuje znaczące rozproszenie światła na cząsteczkach powietrza, w wyniku czego inne gwiazdy stają się przyćmione i przestają być widoczne. Uwaga! Nie wolno go obserwować gołym okiem, bez specjalistycznych przyrządów. Promieniowanie słoneczne, przy patrzeniu prosto w jego źródło, może doprowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia wzroku.

Słońce jest obiektem ok. 109 razy większą od ziemi, a jego masa wynosi aż 1,989 x 1030 kg. Około ¾ jego masy stanowi wodór, a resztę głównie hel. Co ciekawe przez długi okres było uznawane przez astronomów za małą i niewyróżniającą się gwiazdę. Dopiero w 2006r. oceniono, że jest ono jaśniejsze niż ok. 85% gwiazd w Drodze Mlecznej, a w 2010r. zwiększoną tę wartość nawet do 95%.
Wiek słońca szacuje się na 4,567mld lat, a miało powstać w wyniku kolapsu dużego obłoku molekularnego. Większość materii zgromadziła się w jego centrum, a reszta utworzyła orbitujący wokół niego spłaszczony dysk, z którego później wytworzyła się reszta Układu Słonecznego.