Sterevolutie
Sterevolutie is de studie van hoe een ster in de loop van de tijd verandert. Sterren kunnen sterk veranderen tussen hun ontstaan en het moment dat hun energie opraakt. Omdat sterren miljoenen of miljarden jaren licht en warmte kunnen produceren, bestuderen wetenschappers de sterevolutie door veel verschillende sterren in verschillende stadia van hun leven te bestuderen.
De stadia in het leven van een ster zijn: nevel, hoofdreeksster, rode reus en ofwel witte dwerg gevolgd door zwarte dwerg, neutronenster of zwart gat.
De levenscyclus van de zon
Hoe een ster wordt geboren
Een ster begint zijn leven als een wolk van stof en gas, een nevel. Deze wordt door de zwaartekracht samengetrokken, waardoor hij verhit raakt. Hij begint ook te draaien en op een bol te lijken. Wanneer hij heet genoeg wordt, begint hij energie vrij te maken door kernfusie, waarbij waterstof in helium wordt veranderd. Hierdoor gaat hij heel helder schijnen en wordt hij wat astronomen een hoofdreeksster noemen. Hij kan nog miljarden jaren een hoofdreeksster blijven, die er ongeveer hetzelfde uitziet.
Veranderingen in helderheid en temperatuur als een ster zoals onze zon ouder wordt
Hoe een ster de oude dag ingaat
Vroeg of laat is bijna alle waterstof in het centrum veranderd in helium. Hierdoor stopt de kernreactie in het midden van de ster en begint het centrum kleiner te worden door de zwaartekracht van de ster. De laag van de ster net buiten het centrum zal waterstof in helium beginnen te veranderen, waarbij energie vrijkomt.
De buitenste lagen van de ster zullen veel, veel groter worden. De ster zal veel meer licht maken, soms wel tienduizend keer zoveel als in het begin. Omdat het oppervlak van de ster groter wordt, zal deze energie over een veel groter gebied worden verspreid. Hierdoor zal de temperatuur van het oppervlak dalen en zal de kleur veranderen in rood of oranje. Het wordt een rode reus. Hij kan alle planeten opslokken die in een baan om hem heen draaien.
Hoe een ster sterft
Later stopt de rode reus die overbleef van een ster als de onze met branden. Een gaswolk wordt uitgestoten en een kleinere ster, een witte dwerg, blijft achter. Na een hele lange tijd koelt de witte dwerg af tot een zwarte dwerg.
Maar wanneer een grote rode reus explodeert, is de explosie veel groter en wordt een supernova genoemd. In plaats van een witte dwerg blijft er een veel kleinere, veel dichtere bal achter, die een neutronenster wordt genoemd. Een neutronenster ontstaat omdat de zwaartekracht zo sterk is dat er in de achtergebleven atomen geen elektronen meer om de atoomkern draaien. Een theelepel van die materie kan evenveel wegen als de hele aarde.
Een veel grotere rode reus laat een zwart gat achter. Een zwart gat ontstaat doordat de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs de protonen en neutronen in elkaar storten. Zelfs licht kan niet meer ontsnappen aan een zwart gat. Aangezien er niets bekend is dat sterker is dan de kracht die atoomkernen (het meervoud van 'nucleus') bij elkaar houdt, denken sommige natuurkundigen dat een zwart gat helemaal in elkaar stort tot een wiskundig punt dat een singulariteit wordt genoemd.
