De fleste af stjernerne i universet befinder sig i hovedsekvensstadiet af deres liv, et punkt i deres stjernernes udvikling, hvor de konverterer brint til helium i deres kerner og frigiver en enorm mængde energi. Lad os se eksemplet på hovedsekvensen i en stjerners liv og se, hvilken rolle den spiller i en stjernes udvikling.
En stjerne dannes først ud af en kold sky af molekylært brint og helium. Den gensidige tyngdekraft trækker det stjernemateriale sammen, og denne tyngdekraft opvarmer det. Stjernen gennemgår først en protostar fase i omkring 100.000 år og derefter en T Tauri-fase, hvor den kun skinner med den energi, der frigives fra dens igangværende tyngdepunktkollaps. Denne anden T Tauri-fase varer yderligere 100 millioner år eller deromkring.
I sidste ende er temperaturer og tryk i stjernens kerne tilstrækkelige til, at den kan antænde nuklear fusion og omdanne hydrogenatomer til helium. Når denne proces kommer i gang, siges en stjerne at være i hovedsekvens fase af dets liv.
I en stjerne som vores sol tegner kernen sig for omkring 20% af dens radius. Det er i denne region, hvor al solenergi frigøres. Energien, der frigøres i kernen, skal derefter bevæge sig langsomt gennem en strålende zone, hvor fotoner af energi absorberes og derefter genudsendes. Energi føres derefter gennem en konvektiv zone, hvor søjler med varmt plasma fører bobler af opvarmet gas til solens overflade, hvor den frigives. Materialet køler ned og falder ned i solen, hvor det opvarmes igen. Denne rejse kan tage mere end 100.000 år for en enkelt foton at komme fra kernen i en stjerne ud til dens overflade.
Over tid bruger en stjerne langsomt forsyningen med brint i sin kerne, og rester af helium opbygges. Men hovedsekvensfasen kan vare længe. Vores sol har allerede været i sin hovedsekvens i 4,5 milliarder år og vil sandsynligvis vare yderligere 7,5 milliarder år, før den går tom for brændstof.
De mindste røde dværgstjerner kan ulme i hovedsekvensfasen i anslåede 10 billioner år! De største supergiant stjerner kan måske kun vare et par millioner. Det hele kommer ned på masse.
Og masse definerer, hvordan en stjerne kommer ud af hovedsekvensen af sit liv. For de mindste røde dværgstjerner tror astronomer, at de bare lukker ned, når de har brugt alt deres brint og bliver hvide dværge. Mere massive stjerner, med op til 10 solmasser, vil gennemgå en rød gigantisk fase, hvor de udvider mange gange deres oprindelige størrelse, før de kollapser ned til den hvide dværg. Og de mest massive stjerner eksploderer bare som supernovaer.
Vi har skrevet mange artikler om stjerner på Space Magazine. Her er en artikel om hele livscyklussen for stjerner og forskellige typer stjerner.
Vil du have flere oplysninger om stjerner? Her er Hubblesites nyhedsmeddelelser om stjerner, og mere information fra NASAs forestil dig universet.
Vi har indspillet flere episoder med Astronomy Cast om stjerner. Her er to, som du måske kan hjælpe: Afsnit 12: Hvor kommer babystjerner fra, og afsnit 13: Hvor går stjerner, når de dør?
Referencer:
NASA
http://burro.astr.cwru.edu/stu/stars_lifedeath.html
