Hviezdy, rovnako ako ľudia, môžu byť novorodenci, mladí, starí. Každú chvíľu niektoré hviezdy umierajú a iné vznikajú. Zvyčajne sú najmladšie z nich podobné Slnku. Sú v štádiu formovania a v skutočnosti predstavujú protohviezdy. Astronómovia ich nazývajú hviezdy T-Taurus podľa ich prototypu. Svojimi vlastnosťami – napríklad svietivosťou – sú protohviezdy premenlivé, keďže ich existencia ešte nevstúpila do stabilnej fázy. Okolo mnohých z nich je veľké množstvo hmoty. Z hviezd typu T vychádzajú silné veterné prúdy.
Protostars: začiatok životného cyklu
Ak hmota dopadne na povrch protohviezdy, rýchlo zhorí a zmení sa na teplo. V dôsledku toho sa teplota protohviezd neustále zvyšuje. Keď vystúpi natoľko, že sa v strede hviezdy spustia jadrové reakcie, protohviezda získa status obyčajnej hviezdy. S nástupom jadrových reakcií má hviezda stály zdroj energie, ktorý dlhodobo podporuje jej životne dôležitú činnosť. Ako dlhý bude životný cyklus hviezdy vo vesmíre, závisí od jej počiatočnej veľkosti. AvšakPredpokladá sa, že hviezdy s priemerom Slnka majú dostatok energie na to, aby mohli pohodlne existovať asi 10 miliárd rokov. Napriek tomu sa stáva, že aj hmotnejšie hviezdy žijú len niekoľko miliónov rokov. Je to spôsobené tým, že palivo spaľujú oveľa rýchlejšie.
Hviezdičky bežnej veľkosti
Každá z hviezd je zhlukom horúceho plynu. V ich hĺbke neustále prebieha proces výroby jadrovej energie. Nie všetky hviezdy sú však ako Slnko. Jeden z hlavných rozdielov je vo farbe. Hviezdy sú nielen žlté, ale aj modrasté, červenkasté.
Jas a svietivosť
Odlišujú sa aj takými vlastnosťami, ako je brilancia a jas. Aká jasná bude hviezda pozorovaná z povrchu Zeme, závisí nielen od jej svietivosti, ale aj od vzdialenosti od našej planéty. Vzhľadom na vzdialenosť k Zemi môžu mať hviezdy úplne inú jasnosť. Toto číslo sa pohybuje od jednej desaťtisíciny jasu Slnka po jas porovnateľný s viac ako miliónom Sĺnk.
Väčšina hviezd sa nachádza na dolnom konci tohto spektra a je slabá. V mnohých ohľadoch je Slnko priemernou, typickou hviezdou. Oproti iným má však oveľa väčšiu svietivosť. Veľké množstvo matných hviezd možno pozorovať aj voľným okom. Dôvodom, prečo sa hviezdy líšia v jasnosti, je ich hmotnosť. Farba, lesk a zmena jasu v priebehu času je určená množstvomlátky.
Pokusy vysvetliť životný cyklus hviezd
Ľudia sa už dlho pokúšali vystopovať život hviezd, no prvé pokusy vedcov boli skôr nesmelé. Prvým pokrokom bola aplikácia Laneovho zákona na Helmholtzovu-Kelvinovu hypotézu gravitačnej kontrakcie. To prinieslo do astronómie nové chápanie: teoreticky by sa teplota hviezdy mala zvyšovať (jej hodnota je nepriamo úmerná polomeru hviezdy), až kým nárast hustoty nespomalí procesy kontrakcie. Vtedy bude spotreba energie vyššia ako jej príjem. V tomto bode začne hviezda rýchlo chladnúť.
Hypotézy o živote hviezd
Jednu z pôvodných hypotéz o životnom cykle hviezdy navrhol astronóm Norman Lockyer. Veril, že hviezdy vznikajú z meteorickej hmoty. Zároveň boli ustanovenia jeho hypotézy založené nielen na teoretických záveroch dostupných v astronómii, ale aj na údajoch spektrálnej analýzy hviezd. Lockyer bol presvedčený, že chemické prvky, ktoré sa podieľajú na vývoji nebeských telies, sú zložené z elementárnych častíc – „protoelementov“. Na rozdiel od moderných neutrónov, protónov a elektrónov nemajú všeobecný, ale individuálny charakter. Napríklad podľa Lockyera sa vodík rozkladá na to, čo sa nazýva "protovodík"; železo sa stáva „protoželezom“. Iní astronómovia sa tiež pokúšali opísať životný cyklus hviezdy, napríklad James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle.
Obrovské a trpasličie hviezdy
Veľké hviezdy sú najhorúcejšie a najjasnejšie. Zvyčajne majú biely alebo modrastý vzhľad. Hoci majú gigantickú veľkosť, palivo v nich vyhorí tak rýchlo, že ho stratia za pár miliónov rokov.
Malé hviezdy, na rozdiel od obrovských, zvyčajne nie sú také jasné. Majú červenú farbu, žijú dostatočne dlho - miliardy rokov. Ale medzi najjasnejšie hviezdy na oblohe patria aj červené a oranžové. Príkladom je hviezda Aldebaran – takzvané „býčie oko“, nachádzajúce sa v súhvezdí Býka; ako aj hviezda Antares v súhvezdí Škorpión. Prečo sú tieto skvelé hviezdy schopné konkurovať jasom horúcim hviezdam ako Sirius?
Je to spôsobené tým, že sa raz veľmi rozšírili a ich priemer začal presahovať obrovské červené hviezdy (supergianty). Obrovská plocha umožňuje týmto hviezdam vyžarovať rádovo viac energie ako Slnko. A to aj napriek tomu, že ich teplota je oveľa nižšia. Napríklad priemer Betelgeuze, ktorá sa nachádza v súhvezdí Orion, je niekoľko stokrát väčší ako priemer Slnka. A priemer obyčajných červených hviezd zvyčajne nie je ani desatina veľkosti Slnka. Takéto hviezdy sa nazývajú trpaslíci. Každé nebeské teleso môže prejsť týmito typmi životného cyklu hviezd - tá istá hviezda v rôznych segmentoch svojho života môže byť červeným obrom aj trpaslíkom.
Slnko majú svietidlá spravidla radiudržať svoju existenciu vďaka vodíku vo vnútri. V jadrovom jadre hviezdy sa mení na hélium. Slnko má obrovské množstvo paliva, ale ani to nie je nekonečné – polovica zásob sa spotrebovala za posledných päť miliárd rokov.
Život hviezd. Životný cyklus hviezd
Po vyčerpaní zásob vodíka vo vnútri hviezdy prichádzajú vážne zmeny. Zvyšný vodík začne horieť nie vo vnútri jeho jadra, ale na povrchu. V tomto prípade sa životnosť hviezdy stále viac a viac znižuje. Cyklus hviezd, aspoň väčšina, v tomto segmente prechádza do štádia červeného obra. Veľkosť hviezdy sa zväčšuje a jej teplota naopak klesá. Takto sa javí väčšina červených obrov, ale aj supergiantov. Tento proces je súčasťou celkového sledu zmien, ktoré sa vyskytujú s hviezdami a ktoré vedci nazvali vývojom hviezd. Životný cyklus hviezdy zahŕňa všetky jej fázy: na konci všetky hviezdy starnú a umierajú a trvanie ich existencie je priamo určené množstvom paliva. Veľké hviezdy končia svoj život obrovskou, veľkolepou explóziou. Tie skromnejšie, naopak, umierajú, postupne sa zmenšujú na veľkosť bielych trpaslíkov. Potom jednoducho zmiznú.
Ako dlho žije priemerná hviezda? Životný cyklus hviezdy môže trvať od menej ako 1,5 milióna rokov až po 1 miliardu rokov alebo viac. To všetko, ako už bolo povedané, závisí od jeho zloženia a veľkosti. Hviezdy ako Slnko žijú 10 až 16 miliárd rokov. Veľmi jasné hviezdyako Sirius žijú relatívne krátko - len niekoľko stoviek miliónov rokov. Diagram životného cyklu hviezdy zahŕňa nasledujúce fázy. Ide o molekulárny oblak – gravitačný kolaps oblaku – zrod supernovy – vývoj protohviezdy – koniec protohviezdnej fázy. Potom nasledujú štádiá: začiatok štádia mladej hviezdy - stred života - dospelosť - štádium červeného obra - planetárna hmlovina - štádium bieleho trpaslíka. Posledné dve fázy sú charakteristické pre malé hviezdy.
Povaha planetárnych hmlovín
Takže sme stručne zhodnotili životný cyklus hviezdy. Ale čo je to planetárna hmlovina? Hviezdy niekedy zhadzujú svoje vonkajšie vrstvy, keď sa menia z obrovského červeného obra na bieleho trpaslíka, pričom jadro hviezdy zostáva odkryté. Plynový obal začne žiariť pod vplyvom energie vyžarovanej hviezdou. Toto štádium dostalo svoje meno vďaka tomu, že svetelné bubliny plynu v tejto škrupine často vyzerajú ako disky okolo planét. Ale v skutočnosti nemajú nič spoločné s planétami. Životný cyklus hviezd pre deti nemusí zahŕňať všetky vedecké podrobnosti. Opísať možno len hlavné fázy vývoja nebeských telies.
Hviezdokopy
Astronómovia radi skúmajú hviezdokopy. Existuje hypotéza, že všetky svietidlá sa rodia presne v skupinách, a nie jedno po druhom. Keďže hviezdy patriace do tej istej hviezdokopy majú podobné vlastnosti, rozdiely medzi nimi sú pravdivé a nie kvôli vzdialenosti od Zeme. Aké zmenynespadli do podielu týchto hviezd, berú svoj začiatok v rovnakom čase a za rovnakých podmienok. Najmä veľa poznatkov možno získať štúdiom závislosti ich vlastností od hmotnosti. Koniec koncov, vek hviezd v zhlukoch a ich vzdialenosť od Zeme sú približne rovnaké, takže sa líšia iba v tomto ukazovateli. Klastre zaujmú nielen profesionálnych astronómov - každý amatér si rád urobí krásnu fotku, pokochá sa ich výnimočne krásnym výhľadom v planetáriu.
