Zvjezdana evolucija

Zvjezdana evolucija opisuje nastanak i životni vijek zvijezda u ovisnosti od njihovih fizičkih i hemijskih osobina.^[1][2][3]

Zvijezde nastaju u poručjima s kritičnom masom (Jeans masa, po James H. Jeans) gdje gravitacijom dolazi do sabijanja materije. Ovakve osobine postoje kod molekularnih, međuzvjezdanih oblaka. Spora kontrakcija (sabijanje) prelazi u kolaps molekularnog oblaka, prilikom čega temperatura raste. Ovaj proces se odigrava u centru oblaka gdje dolazi do kvazistabilnosti uz usporavanje kontrakcije. Masa kvazistabilnog područja iznosi 1% mase buduće protozvijezde. Materiju privlači kvazistabilno područje i kada temperatura dostigne nekoliko miliona Kelvina (K) počinje gorenje vodika. Tim se postiže energetska i hidrostatična ravnosteža, koja karakteriše zvijezdu. Proces formiranja ovisi od uslova i kreće se od 100.000 do 1.000.000 godina. Iz većeg oblaka može se razviti više zvijezda (zvjezdano jato). Nestabilnost molekulanih oblaka u blizini supernova dovodi do sudara čestica u oblaku. Iz ovog nastaju karakteristično spiralni krakovi galaksija.^[4]

Nove zvijezde su hemijski homogene, gdje se energija zračenja dobija putem fuzije vodika u helij. Kod zvijezda s manjom masom dolazi preteže do proton-proton lanca a kod onih s većom do CNO-(ili Bethe-Weizsäcker)-ciklusa. Uglavnom se sastoje od vodika i helija ostali elementi imaju učestalost od 2-4 %. Postoji ovisnost mase i jačine sjaja (pogledaj i Cefeida) gdje sjaja raste s 3. potencijom mase. Zvijezde veće mase potroše brže materiju. Primjera radi zvijezde mase Sunca imaju životni vijek oko 10 milijardi (10.000.000.000) dok one se 10-puta većom oko 10 miliona (10.000.000) godina. Evolucija zvijezda glavnog niza je oko 100 puta duža nego kod divovskih. Nakon što se potroši gorivo u jezgru, koje se i dalje sabija, gorenje se odvija u ljuski (gorenje vodika) uz porast prečnika i sjaja. Ukoliko temperatura jezgre naraste na 100 miliona (100.000.000) K počinje gorenjem helija (trostruki alfa proces).^[5]

Masa zvijezde koje doživljava kolaps određuje njen krajnji stadijum. Ako je njen masa manja od 0,08 sunčevih onda zvijezda evoluira u smeđeg patuljka. Zvijezde do 0,9 masa Sunca prelaze u stadijum bijelog patuljka. Kod veće mase (preko 8 masa Sunca) dolazi do pojave planetarnih maglina gdje je jezgro bijeli patuljak. Daleko masivnije zvijezde evoluiraju u supernove gdje u centru ostaje tzv. neutronska zvijezda.^[6]

• Stellar evolution simulator
• Pisa Stellar Models
• MESA stellar evolution codes (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics)
• "The Life of Stars", BBC Radio 4 discussion with Paul Murdin, Janna Levin and Phil Charles (In Our Time, Mar. 27, 2003)
• Life cycle of a star [1] [2]