Ster (hemellichaam)

Een ster is een zeer grote bal van heldere gloeiende hete materie in de ruimte. Die materie wordt plasma genoemd. Sterren worden bij elkaar gehouden door de zwaartekracht. Ze geven warmte en licht af omdat ze heel heet zijn.

Sterren zijn heet omdat er in hun binnenste kernreacties plaatsvinden. Die reacties worden kernfusie genoemd. Kernfusie geeft licht en warmte en maakt steeds grotere chemische elementen. Sterren hebben veel waterstof. Kernfusie verandert waterstof in helium. Als een ster oud wordt, verandert het helium in andere grotere chemische elementen, zoals koolstof en zuurstof. Kernfusie levert veel energie op. Door die energie wordt de ster heel heet. De energie die door sterren wordt geproduceerd, beweegt (straalt) van hen weg. Veel van de energie gaat weg als licht. De rest gaat weg in de vorm van andere soorten elektromagnetische straling.

Een stervormingsgebied in de Grote Magelhaense Wolk. NASA/ESA beeld
Een stervormingsgebied in de Grote Magelhaense Wolk. NASA/ESA beeld

De open sterrenhoop Pismis 24 ligt in de nevel NGC 6357. Hij bevat enkele van de grootste sterren die we kennen. Pismis 24-1 heeft bijna 300 keer de massa van de zon. Het is een meervoudig stelsel van ten minste drie sterren. De vreemde vormen die de wolken aannemen, zijn het gevolg van de enorme straling die door deze enorme, hete sterren wordt uitgezonden. Deze opname combineert beeldgegevens met drie verschillende filters in zichtbaar licht van de 1,5-meter Deense telescoop van de ESO-sterrenwacht La Silla in Chili.
De open sterrenhoop Pismis 24 ligt in de nevel NGC 6357. Hij bevat enkele van de grootste sterren die we kennen. Pismis 24-1 heeft bijna 300 keer de massa van de zon. Het is een meervoudig stelsel van ten minste drie sterren. De vreemde vormen die de wolken aannemen, zijn het gevolg van de enorme straling die door deze enorme, hete sterren wordt uitgezonden. Deze opname combineert beeldgegevens met drie verschillende filters in zichtbaar licht van de 1,5-meter Deense telescoop van de ESO-sterrenwacht La Silla in Chili.

De Krabnevel, overblijfsel van een supernova die rond 1050 voor het eerst werd gezien
De Krabnevel, overblijfsel van een supernova die rond 1050 voor het eerst werd gezien

De zon van de aarde

De ster die het dichtst bij de aarde staat, is de zon. De energie van de zon ondersteunt bijna al het leven op aarde door planten van licht te voorzien. Planten zetten het licht om in energie in een proces dat fotosynthese heet. De energie van de zon zorgt ook voor het weer en de vochtigheid op aarde.

We kunnen andere sterren aan de nachtelijke hemel zien wanneer de zon ondergaat. Net als de zon bestaan ze voor het grootste deel uit waterstof en een klein beetje helium plus andere elementen. Astronomen vergelijken die andere sterren vaak met de Zon. Hun massa wordt bijvoorbeeld aangegeven in zonsmassa's. Een kleine ster kan 0,2 zonsmassa's zijn, een grote 4,0 zonsmassa's.

Planeten

De aarde en andere planeten bewegen rond de zon (baan). De Zon en alle dingen die rond de Zon draaien noemen we het Zonnestelsel. Veel andere sterren hebben planeten om zich heen draaien: die planeten heten exoplaneten. Als jij op een exoplaneet zou zijn, zou onze Zon er als een ster aan de hemel uitzien, maar je zou de Aarde niet kunnen zien omdat die te ver weg zou zijn.

Getallen, afstanden

Proxima Centauri is de ster die het dichtst bij onze zon staat. Hij staat op 39,9 biljoen kilometer afstand. Dat is 4,2 lichtjaar weg. Dit betekent dat licht van Proxima Centauri er 4,2 jaar over doet om de aarde te bereiken.

Astronomen denken dat er een zeer groot aantal sterren in het heelal is. Het waarneembare heelal bevat meer dan 2 biljoen (1012) sterrenstelsels en in totaal naar schatting wel 1×1024 sterren (meer sterren dan alle zandkorrels op de planeet Aarde). Dat wil zeggen, 1.000.000.000.000.000.000 sterren, dat is vele malen meer dan de paar honderd miljard sterren in de Melkweg (ons melkwegstelsel).

De meeste sterren zijn zeer oud. Men denkt dat ze tussen 1 en 10 miljard jaar oud zijn. De oudste sterren zijn 13,7 miljard jaar oud. Dat is net zo oud als het heelal. Sommige jonge sterren zijn maar een paar miljoen jaar oud. Jonge sterren zijn meestal helderder dan oude sterren.

Sterren zijn verschillend van grootte. De kleinste sterren zijn neutronensterren, dat zijn eigenlijk dode sterren. Ze zijn niet groter dan een stad. Een neutronenster heeft een grote hoeveelheid massa in een zeer kleine ruimte.

Hyperreuzen zijn de grootste sterren in het heelal. Hun diameter is meer dan 1.500 keer groter dan de zon. Als de zon een hyperreus was, zou hij zo ver reiken als Jupiter.

De ster Betelgeuse is een rode superreus. Hoewel deze sterren zeer groot zijn, hebben ze ook een lage dichtheid.

Sommige sterren lijken helderder dan andere sterren. Dit verschil wordt gemeten in termen van schijnbare magnitude. Er zijn twee redenen waarom sterren een verschillende schijnbare magnitude hebben. Als een ster heel dicht bij ons staat, zal hij veel helderder lijken. Dit is net als bij een kaars. Een kaars die dicht bij ons staat, lijkt helderder. De andere reden waarom een ster helderder kan lijken, is dat hij heter is dan een andere, koelere ster.

Sterren geven licht, maar ook een zonnewind en neutrino's. Dit zijn zeer kleine materiedeeltjes.

Sterren zijn gemaakt van massa en massa zorgt voor zwaartekracht. De zwaartekracht zorgt ervoor dat planeten om sterren draaien. Daarom draait de aarde om de zon. De zwaartekracht van twee sterren kan ze om elkaar heen laten draaien. Sterren die om elkaar heen draaien worden dubbelsterren genoemd. Wetenschappers denken dat er veel dubbelsterren zijn. Er zijn zelfs groepen van drie of meer sterren die om elkaar heen draaien. Proxima Centauri is een kleine ster die om andere sterren draait.

Sterren zijn niet gelijkmatig over de hele ruimte verspreid. Ze zijn gegroepeerd in sterrenstelsels. Een sterrenstelsel bevat honderden miljarden sterren.

Sterren hebben vele afmetingen. De ster waar de planeet PSR B1257+12 B omheen draait is slechts 20 kilometer groot, maar VY Canis Majoris is 2,8 miljard km groot.
Sterren hebben vele afmetingen. De ster waar de planeet PSR B1257+12 B omheen draait is slechts 20 kilometer groot, maar VY Canis Majoris is 2,8 miljard km groot.

Geschiedenis van het zien van sterren

Sterren zijn in de hele geschiedenis belangrijk geweest voor mensen over de hele wereld. Sterren hebben deel uitgemaakt van religieuze praktijken. Lang geleden geloofden de mensen dat sterren nooit konden sterven.

Astronomen ordenden sterren in groepen die sterrenbeelden werden genoemd. Zij gebruikten de sterrenbeelden om de beweging van de planeten te zien en om de positie van de zon te raden. De beweging van de zon en de sterren werd gebruikt om kalenders te maken. De kalenders werden door boeren gebruikt om te bepalen wanneer ze gewassen moesten planten en wanneer ze moesten oogsten.

Mensen hebben al lang geleden patronen in de sterren gezien. Dit, uit 1690, is het sterrenbeeld Leeuw de leeuw, zoals verbeeld door Johannes Hevelius.
Mensen hebben al lang geleden patronen in de sterren gezien. Dit, uit 1690, is het sterrenbeeld Leeuw de leeuw, zoals verbeeld door Johannes Hevelius.

Het leven van sterren

Sterren worden gemaakt in nevels. Dit zijn gebieden met meer gas dan de normale ruimte. Het gas in een nevel wordt door de zwaartekracht samengetrokken. De Orionnevel is een voorbeeld van een plek waar gas samenkomt om sterren te vormen.

Sterren zijn het grootste deel van hun leven bezig waterstof met waterstof te combineren (fuseren) om energie te maken. Als waterstof wordt gesmolten, ontstaat helium en dat levert veel energie op. Om waterstof tot helium te smelten moet het heel heet zijn en moet de druk heel hoog zijn. Fusie gebeurt in het centrum van sterren, "de kern" genoemd.

De kleinste sterren (rode dwergen) smelten hun waterstof langzaam en leven 100 miljard jaar. Rode dwergen leven langer dan alle andere soorten sterren. Aan het eind van hun leven worden ze steeds zwakker. Rode dwergen exploderen niet.

Als zeer zware sterren sterven, exploderen ze. Deze explosie wordt een supernova genoemd. Wanneer een supernova in een nevel plaatsvindt, duwt de explosie het gas in de nevel samen. Hierdoor wordt het gas in de nevel heel dik (dicht). De zwaartekracht en exploderende sterren helpen beide om het gas samen te brengen en nieuwe sterren in nevels te maken.

De meeste sterren verbruiken de waterstof in hun kern. Als ze dat doen, wordt hun kern kleiner en heter. Hij wordt zo heet dat hij het buitenste deel van de ster wegduwt. Het buitenste deel zet uit en wordt een rode reuzenster. Astrofysici denken dat de zon over ongeveer 5 miljard jaar een rode reus zal zijn. Onze zon zal zo groot zijn dat hij de aarde opeet. Nadat onze zon geen waterstof meer gebruikt om energie te maken, zal hij helium gebruiken in zijn zeer hete kern. Hij zal heter zijn dan toen hij nog waterstof aan het smelten was. Zware sterren zullen ook elementen maken die zwaarder zijn dan helium. Naarmate een ster zwaardere en zwaardere elementen maakt, maakt hij steeds minder energie. IJzer is een zwaar element dat in zware sterren wordt gemaakt.

Onze ster is een gemiddelde ster. Gemiddelde sterren duwen hun buitenste gassen weg. Het gas dat hij wegduwt, vormt een wolk die een planetaire nevel wordt genoemd. Het kerngedeelte van de ster blijft over. Het wordt een bol zo groot als de aarde en wordt een witte dwerg genoemd. Hij zal over een zeer lange tijd uitgroeien tot een zwarte dwerg.

Later, in grote sterren, worden zwaardere elementen gemaakt door fusie. Uiteindelijk maakt de ster een supernova-explosie. De meeste dingen gebeuren in het heelal zo langzaam dat we het niet merken. Maar supernova-explosies gebeuren in slechts 100 seconden. Wanneer een supernova explodeert, is de flits zo helder als 100 miljard sterren. De stervende ster is zo helder dat hij overdag te zien is. Supernova betekent "nieuwe ster", omdat men vroeger dacht dat dit het begin van een nieuwe ster was. Tegenwoordig weten we dat een supernova de dood van een oude ster is. Het gas van de ster wordt door de explosie weggeduwd. Het vormt een reusachtige gaswolk die een planetaire nevel wordt genoemd. De krabnevel is een goed voorbeeld. Alles wat overblijft is een neutronenster. Als de ster heel zwaar was, ontstaat er een zwart gat. De zwaartekracht in een zwart gat is extreem sterk. Hij is zo sterk dat zelfs licht niet uit een zwart gat kan ontsnappen.

De zwaarste elementen worden gemaakt in de explosie van een supernova. Na miljarden jaren in de ruimte te hebben gezweefd, komen het gas en het stof samen om nieuwe sterren en nieuwe planeten te maken. Veel van het gas en stof in de ruimte is afkomstig van supernova's. Onze zon, de aarde en alle levende wezens zijn gemaakt van sterrenstof.

Kleuren

Astronomen weten al eeuwen dat sterren verschillende kleuren hebben. Wanneer we naar een elektromagnetisch spectrum kijken, zijn ultraviolette golven het kortst en infrarode het langst. Het zichtbare spectrum heeft golflengtes tussen deze twee uitersten.

Moderne instrumenten kunnen heel precies de kleur van een ster meten. Hierdoor kunnen sterrenkundigen de temperatuur van de ster bepalen, omdat de straling van een heter sterretje kortere golflengten heeft. De heetste sterren zijn blauw en violet, dan wit, dan geel, en de koelste zijn rood. Als ze de kleur en de absolute helderheid weten, kunnen sterrenkundigen de ster in het Hertzsprung-Russell-diagram plaatsen en een schatting maken van de bewoonbare zone en andere feiten over de ster.

Onze zon is bijvoorbeeld wit, en de aarde staat op de perfecte afstand voor leven. Als onze zon echter een hetere, blauwe ster was, zou de aarde veel verder weg moeten staan, anders zou zij te heet zijn om water te hebben en leven te kunnen leiden.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3