Stjerner fra fødsel til genfødsel

Stjerneudvikling er en proces hvor en stjerne gennemgår en sekvens af radikale ændringer i løbet af sin levetid.

Oversigt 
Stjerner opstår ikke fuldt færdige.

Stjerner dannes gennem en langsom (astronomisk set meget hurtig) proces dybt inde i interstellare gas- og støvskyer. Alt efter størrelsen af den masse, som "klumper" sammen i skyen, følger de nye stjerner (ikke at forveksle med stella nova, en stjerne i udbrud, eller ved den endegyldige afslutning af sit livsløb) nogenlunde ensartede, men på nogle punkter alligevel meget forskellige "baner".

Alt efter deres masse og kemiske sammensætning kan nydannede stjerner blive superkæmper, kæmper, metalfattige underkæmper eller indtræde på hovedserien sammen med ca. 98% af alle andre stjerner. De såkaldte brune dværge er ikke rigtige stjerner, idet de har for lille masse – og dermed utilstrækkelig temperatur og tryk i kernen – til at kunne fusionere Brint.

Efter et livsløb af en længde, som varierer dramatisk med stjernens masse og kemiske sammensætning (fra mindre end 1 million til flere hundrede milliarder år), ender den som enten en hvid dværg, en neutronstjerne, et sort hul eller – i det mest dramatiske tilfælde – blot en interstellar gas- og støvsky. Alle stjerners "dødsfald" danner desuden – i nogle tilfælde udelukkende – en større eller mindre mængde gas og støv, som indgår til genbrug i en interstellar gas- og støvsky, en genfødsel.

Forskellige stjernetypers karakteristika 

Note: Alle data er omtrentlige. De er statistiske gennemsnit, som revideres løbende i takt med, at vor viden øges.
Specielt temperatur og lysstyrke ændres ofte, idet data er afhængig af stjernens afstand, hvor målingerne konstant forfines med brug af stadig bedre astronomiske instrumenter, metoder og satelliter. Selv data for den nærmeste af alle stjerner – Solen – har en (meget lille) fejlmargin. Alle data er fra 2007 august

Forklaring til tabellerne:

MK-Spkt = MK-spektralklasse.
Teff = effektiv overfladetemperatur i K.
x  = lysstyrke i forhold til Solen.
x  = masse, målt i solmasser.
x  = radius, målt i solradier.
Mv = absolut visuel lysstyrke.
Mbol = bolometrisk lysstyrke.
ρ = gennemsnitlig massefylde
Levetid = stjernens omtrentlige levetid i millioner år
Rel.% = pt. kendt relativ forekomst i procent af alle kendte stjerner i Mælkevejen
Et ? (spørgsmålstegn) foran et tal indikerer ekstra usikkerhed.

Tabel 1. Hovedseriestjerner

Noter til tabel 1.
O-stjerner er meget sjældne, blot 1 ud af ca. 5.000.000 stjerner er af spektralklasse O!
Data er et gennemsnit af stjernerne over hele hovedseriens tykkelse.

Tabel 2. Kæmpestjerner

Noter til tabel 2.
Ordet "Rho" i kolonnen for gennemsnitlig massefylde indikerer, at denne ikke kan beregnes med blot nogen sikkerhed.

Tabel 3. Superkæmpestjerner

Noter til tabel 3.
For superkæmpestjerner er der betydelig usikkerhed om specielt de omtrentlige levetid og relativ forekomst.
Kun et fåtal er kendt, og deres afstande er for det meste meget upræcist målte, idet de kan ses tværs gennem galaksen og er derfor for fjerne til at man kan måle parallakser med god præcision.

Bemærk hvorledes den gennemsnitlig massefylde for de orange og røde superkæmper viser, at deres stof er tyndere end det tyndeste vakuum, vi kan skabe i laboratorier på Jorden.

Stjerners livsløb 
SE også Hertzsprung-Russell-diagrammet og Spektralklasse

Stjerners fødsel

Stjernefoster i en interstellar gas- og støvsky

Hayashisporet 
Hayashisporet (Hayashi Track)

Protostjerner

T-Tauristjerne

Herbig-Haro objekt

P Cygnistjerne

FU Orionisstjerne

Livsløb for forskellige typer stjerner

Stjernetype Ia-0 – overmåde massiv, stærktlysende superkæmpe

Stjernetype Ia – massiv lysstærk superkæmpe

Stjernetype Ib – mindre lysende superkæmpe

Stjernetype II – klartlysende kæmpestjerne

Stjernetype III – normal kæmpestjerne

Stjernetype IV – underkæmpe

Stjernetype V – hovedseriestjerne

Stjernetype VI – metalfattig underdværg

Stjerners død

Alle stjerner slutter i en interstellar gas- og støvsky + det løse

Vejen går via core collapse supernova 

Stjerner med en masse på mere end 7-8 gange Solens ender som kerne-sammenbrud (core collapse) supernova af typerne Ib, Ic, II, IIL, IIP og IIn. Som rest efter en core collaps supernovas detonation bliver enten en neutronstjerne eller et sort hul, og desuden en supernovarest.

En præcis grænse for, hvornår massen medfører kerne-sammenbrud, kan ikke angives, idet den er afhængig af forskellige, individuelle forhold, med hovedvægt på den bestemte stjernes kemiske sammensætning.

Neutronstjerne

Sort hul

Mindre massive stjerner ender som hvide dværge

Stjernetype D – hvid dværg

Når det går helt galt for den hvide dværg 
Binært eller multipelt system
Supernova type Ia

Som rest efter en hvid dværgs detonation eller conflagration bliver kun en gas- og støvsky.

Genbrug

Kilder 

 Duric, Neb: Advanced Astrophysics, Cambridge University Press, 2004, 
 Carroll, Bradley W. & Ostlie, Dale A.: Modern Astrophysics, Pearson Education Inc., 2006/2007, 
 Prialnik, Dina: Stellar Structure and Evolution, Cambridge University Press, 2006, 

Universet
Fra fødsel til genfødsel
Astrofysik
 
Stjerner
Fysik