Sterren: Overlijden

Ergens ver in een uithoek van het heelal is een ster aan het einde van zijn leven. Waterstof is op en kan dus niet meer omgezet worden in helium, er is dus geen kernfusie meer. Ze dijt uit en de grote hoeveelheid energie die gebruikt werd voor kernfusie kan nog maar één kant op, naar buiten. De hoeveelheid licht die zij uitstraalt is enorm: de energie zorgt ervoor dat de gas om haar kern heen weg wordt geblazen de ruimte in. Met een beetje geluk is ze zwaar genoeg om een neutronenster of zelfs een zwart gat te vormen. Haar “dood” is tragische, spectaculair en tegelijk mooi. Tragisch, want ze explodeert door haar enorme energie, spectaculair vanwege de hoeveelheid licht die zij uitstraalt en mooi omdat er toch iets van haar overblijft.

Supernova

Witte dwerg

Wanneer een ster van massa “licht” is, kan zij niet als een supernova aan haar einde komen. Onze zon is daar een voorbeeld van. Voor ons is zij machtig en groot, iets waarvoor wij ontzag hebben. Toch behoord zij in de categorie ‘lichte sterren’. Zij zal aan haar einde opzwellen tot een rode reus waarna ze een gedeelte van haar materie afstoot wat dan een planetaire nevel vormt. Vervolgens stort haar kern in tot een witte dwerg. Deze is dan zo groot als de Aarde en zo zwaar als de zon zelf eerst was. Er veranderd dus niets aan haar massa ook al wordt ze zo klein. Door de immense hitte die ze nog bezit blijft ze nog lang licht uitstralen. Ook andere sterren die eindigen als een witte dwerg, worden zo groot als de aarde en zo zwaar als onze zon.

Witte dwerg

Neutronenster/pulsar

Een ster met een masse die 1.5 tot 3 keer zwaarder is dan dat van onze eigen zon, eindigt in een supernova. Omdat er geen kernfusie meer plaatsvindt, blijft er een heliumkern over die door verhoogde druk, die is ontstaan omdat de ster zonder kernfusie instabiel wordt, omsmelt naar koolstof. Dit wordt samengeperst tot er een ijzeren kern over blijft. Door deze gigantische druk, die overigens veel meer energie genereert dan kernfusie ooit kon maken, stort de kern heel abrupt in en blaast zij tegelijkertijd haar materie weg. Dat is dan een supernova. Vervolgens zorgt de zwaartekracht ervoor dat de aanwezige elektronen in de aanwezige atomen wordt geperst. Daar smelten elektronen en protonen samen waardoor er neutronen ontstaan. De neutronenster is geboren. De dichtheid is echter zo groot dat, als je een theelepel weg zou halen van de neutronenster, dit kleine brokje al 1 miljard ton weegt.

Neutronenster

Soms kan een neutronenster een pulsar worden. Dit kan alleen als de ster voor het overlijden even een klein impulsmoment had. Dan wordt de draaisnelheid enorm verhoogd door het behoudt van dit impulsmoment. Ook het magnetisch veld van de ster wordt behouden maar enorm versterkt door het inkrimpen van de kern. Omdat ook het magnetisch veld draait, wordt er een elektrisch veld opgewekt. Bij de polen worden de geladen deeltjes versneld waardoor er daar elektromagnetische straalstromen worden uitgezonden. Door het draaien van de neutronenster zien wij dat als pulsen van licht.

Pulsar

Quarkster

Wil een ster na het stadium van supernova eindigen in een quarkster, dan moet zij tussen de 3 en de 5 keer meer massa hebben gehad dan onze zon. Een quarkster bestaat uitsluitend uit quarkdeeltjes, deeltjes die het allerkleinste zijn, dus kleiner dan neutronen. Neutronen waren namelijk, voor de vrij recente ontdekking van quarks, de kleinste deeltjes die er bestonden. De druk die er bij het ontstaan van de quarkster is, moet dus immens zijn, nog veel groter dan bij het ontstaan van een neutronenster of pulsar. Er zijn echter maar een beperkt aantal objecten in het heelal ontdekt die mogelijk een quarkster zijn, maar dit fenomeen is nog vol in onderzoek.

Quarkster

Zwart gat

Wil een ster na haar supernovastadium eindigen in een “zwart gat”, dan moet zij tijdens haar leven meer dan 5 keer zwaarder zijn geweest dan onze zon. Bij een zwart gat is de zwaartekracht zo gigantisch groot, dat er zelfs geen licht meer kan ontsnappen. Het is zelfs zo groot dat de ruimtetijd wordt omgevormd. Dit maakt dat zwarte gaten indirect waar te nemen zijn door bijvoorbeeld het gedrag van sterren in de onmiddellijke nabijheid (Zie plaatje).

Gedrag sterren rond zwart gat

Hoe een ster ook aan haar einde komt, of zij nu zwaar is of licht, of zij nou wel of niet met een supernova aan haar einde komt, uiteindelijk doven ze allemaal uit en blijft er niet meer over dan een kooltje. Maar, dan praten we over triljarden jaren na de geboorte ervan, maar of een ster dat stadium ooit haalt is nog maar de vraag, want… bestaat het heelal zelf dan nog wel?

Geef een reactie