Totul despre Stele

O stea este in general un anumit tip de corp ceresc din cosmos, masiv si stralucitor, deseori cu forma aproximativ sferica, alcatuit din plasma in oarecare echilibru hidrostatic, si care a produs in trecut sau inca mai produce si azi energie pe baza reactiilor de fuziune atomica din interiorul lui. Stelele "impodobesc" cerul nocturn. ele apar pentru un observator terestru ca niste puncte cu un diametru aparent egal dar cu fluctuatii de lumina si culoare diferite. Ochiul uman distinge pana la 6.000 de stele. Distanta pana la stele este masurata cu ajutorul paralaxei stelare si unghiul rrezultat este de ordinul sutelor de mii dint-o secunda de arc.

Generalitati

Multe stele se pot vedea ca puncte stralucitoare pe cerul noptii. Ele tremura sau clipesc, aceasta insa numai aparent, datorita efectului atmosferei terestre. Cea mai cunoscuta stea este desigur Soarele. El este o exceptie notabila, fiind singura stea suficient de aproape de Terra pentru a fi vizibila ca un disc, si nu ca un punct. Cu ochiul liber se pot observa aproape 6.000 de stele Folosind un telescop se pot observa deja sute de mii de stele din Calea Lactee (galaxia noastra). Cu un radiotelescop se pot cerceta chiar milioane de galaxii din univers (numarul stelelor fiind extrem de mare, circa 7.10²²). In galaxia noastra, care poarta numele de Calea Lactee sau Calea Laptelui, exista aproximativ 300 de miliarde de stele. Cele mai mari dintre ele sunt atat de mari, incat, daca ar putea fi pozitionate pe locul Soarelui, ar ocupa tot sistemul nostru solar inclusiv orbita planetei pitice Pluton, cu tot cu Pamantul si celelalte planete. Printre cele mai mici stele se numara asa-numitele pitice albe, de marimea planetei noastre. Exista si stele si mai mici, anume stele de neutroni, care pot avea un diametru de numai 20 de km. In 1997, astronomii de la Universitatea Astronomica din California au descoperit cea mai mare si mai stralucitoare stea din univers (de pana acum), numita steaua 'Pistol'. Ea se afla in zona centrala a galaxiei noastre, si s-ar vedea si cu ochiul liber, daca n-ar fi acoperita de catre nebuloasa cu acelasi nume. Distanta dintre Pamant si steaua Pistol este de aprox. 25.000 ani-lumina. Se mai apreciaza ca nebuloasa Pistol, care este formata dintr-o aglomerare enorma de stele, ar avea un diametru de aprox. 4 ani-lumina. Soarele este cea mai apropiata stea de Pamant, aflandu-se la 'doar' 150 de milioane de km. El este de 250.000 de ori mai aproape de Terra decat cea mai apropiata urmatoare stea, Proxima Centauri, aflata la aproximativ 37 de mii de miliarde de kilometri de Pamant. Daca luminii Soarelui ii sunt necesare 'doar' 8 minute pentru a ajunge pana la noi, lumina celor mai indepartate stele din univers calatoreste pana la Pamant milioane de ani.

Stelele sunt de culori diferite, de la rosu intens cu toate nuantele de portocaliu si galben pana la albastru si alb - aceasta depinzand direct de temperatura lor. Cele mai reci stele au culoarea rosie, iar cele mai fierbinti au culoare albastra, temperatura lor la suprafata depasind uneori chiar 30.000 C, in timp ce temperatura de suprafata a Soarelui nostru este de 'numai' 6.000 C.

Caracteristicile stelelor

Atmosfera stelara

Singura parte vizibila a unei stele este atmosfera. De exemplu, atmosfera soarelui are inaltimea de 320 de km si diametrul de 1.392.000 de km. Chiar atunci cand atmosfera este relativ mica in comparatie cu dimensiunea stelei, astronomii pot aduna de la ea informatii importante despre stea.

Magnitudinea stelelor

Initial astronomii au clasificat stelele dupa magnitudinea aparenta sau dupa stralucirea relativa a lor. Au impartit stelele in sase grupuri, sau magnitudini, care corespund cate unui factor de stralucire. Cele mai stralucitoare sunt clasificate ca avand magnitudinea 1; o stea de magnitudinea 2 prezinta o stralucire de 2,5 ori mai mica. Cea mai 'palida' stea are o magnitudinea 28^.

Magnitudinea aparenta nu reda stralucirea reala a stelelor. Unele stele pot aparea cu o magnitudine aparenta mica, doar pentru ca sunt la o distanta foarte mare de pamant. De aceea, astronomii folosesc si o alta magnitudine, numita magnitudine absoluta (sau intrinseca si care reda factorul de stralucire dupa proprietatile fizice ale stelei.

Luminozitatea stelelor

Luminozitatea unei stele este stralucirea intrinseca sau totalitatea radiatiilor emise pe secunda. Energia stelelor este generata de reactiile termonucleare care se produc in interiorul acestora. Luminozitatea depinde si de varsta stelei. Stelele emit energie sub forma radiatiilor electromagnetice care includ si radiatiile ultraviolete, lumina vizibila, razele infrarosii si undele radio. Printr-o sansa unica, ecranul protector de ozon din stratosfera Terrei retine cea mai mare parte a radiatiei ultraviolete nocive din cosmos, facand astfel posibila viata pe Pamant. Calculul exact al luminozitatii presupune masurarea radiatiei totale direct in spatiul cosmic, prin intermediul satelitilor.

Luminozitatea stelelor variaza mult de la stea la stea. Stelele pot avea o luminozitate chiar si de 500 000 de ori mai intensa decat a Soarelui nostru.

Temperatura efectiva a stelelor

Temperatura unei stele variaza de la centrul stelei si pana la stratul atmosferic. De exemplu, miezul soarelui poate atinge 27 de milioane de C, pe cand atmosfera acestuia este de circa 5.800-6.000 C. Astronomii masoara temperatura atmosferei stelare comparand spectrul fata de un asa-numit corp negru (corp care absoarbe perfect si in totalitate toate radiatiile care le intalneste, dar asta doar teoretic).

Marimea stelelor

In 1920, cercetatorii au masurat diametrul angular al catorva stele gigant si supergigant, cu un instrument numit Interferometru stelar Michelson. Acest diametru angular reprezinta diametrul masurat in grade si minute de arc; in raport cu distanta pana la stea s-a calculat apoi si diametrul linear al stelei. Arcturus, a patra stea ca stralucire pe cer, are un diametru solar de 23, in alte cuvinte de 23 de ori mai mare decat diametrul Soarelui nostru (diametrul acestuia este de 1,39 x 10⁶ km). Betelgeuse, stea in constelatia Orion, are un diametru solar de 1.000 de ori mai mare decat diametrul Soarelui nostru.

O tehnica de masurare a stelelor binare (doua stele care se invart in jurul centrului de masa comun) este prin observarea eclipselor reciproce.

Alta tehnica, folosind energia pe care o emit stelele, poate determina cat de fierbinti sunt acestea. Daca doua stele au aceeasi temperatura, cea mai mare dintre ele emana o luminozitate mai puternica. De exemplu, Soarele si Capella sunt doua stele de tip G cu o temperatura egala (5.800C). Din cauza luminozitatii, Capella este pozitionata in partea de sus a diagonalei din diagrama H-R, si conform aceste diagrame, aceasta stea trebuie sa fie mai mare decat Soarele de 16 ori (ca diametru). Iar stelele de tip A si F (piticele albe) care se afla in partea de jos a diagonalei trebuie sa aiba aceeasi dimensiune. Unele pitice albe pot avea dimensiunea planetei noastre

Sfarsitul unei stele

Cand o stea si-a consumat in timp cea mai mare parte din combustibilul de hidrogen, miezul acesteia se contracta si devine mai cald. Hidrogen se gaseste inca din abundenta la marginea stelei, unde continua sa se transforme in heliu. Steaua se mareste, si culoarea acesteia tinde spre rosu. Steaua devine o giganta rosie. Diametrul sau poate ajunge de 10 pana la 100 ori mai mare decat cel al Soarelui nostru. In centru se declanseaza noi reactii nucleare: heliul prezent in mijlocul stelei se transforma in carbon. Atmosfera stelei este proiectata in spatiu, formand in jurul stelei o sfera de gaze in expansiune, o nebuloasa. Cand heliul din mijlocul stelei se transforma in carbon, steaua se contracta din nou, dar nu mai devine suficient de calda pentru a declansa noi reactii nucleare. Ea devine o pitica alba (o stea mica, de marime comparabila cu Pamantul; dar unde o cantitate de materie de marimea unui ou cantareste cateva tone).

Aceasta stea se raceste, stralucirea ei scade incetul cu incetul, pana se stinge. Nu mai ramane din ea decat o 'pitica neagra', prea rece ca sa mai straluceasca.Stelele cele mai masive produc elemente chimice mai grele, cum ar fi fierul. Ele cresc si devin supragigante, cu o raza chiar si de mii de ori mai mare decat cea a Soarelui. Interiorul lor este format dintr-o succesiune de straturi din ce in ce mai putin calde si mai putin dense spre exterior, compuse din diferite gaze. Brusc, ele explodeaza si materia lor se imprastie in spatiu. Este un adevarat joc de artificii cosmic. In mod violent, steaua devine de 10 miliarde de ori mai luminoasa decat Soarele. Acest fenomen poarta numele de supernova. Dupa explozie, nu mai ramane din ea decat miezul. In functie de masa pe care o are, acesta devine fie o stea de neutroni, fie o asa-numita 'gaura neagra

Gaura neagra

Daca miezul unei stele care a explodat este suficient de greu, el se transforma intr-un obiect chiar si mai ciudat decat o stea de neutroni: o gaura neagra, cu un diametru de numai cativa kilometri, dar de o densitate aproape inimaginabila. Acest obiect are o asemenea forta de atractie, incat 'inghite' tot ceea ce trece pe langa el, retinand chiar si propria sa lumina. Gaurile negre sunt deci invizibile, dar astronomii le pot totusi detecta din cauza perturbatiilor pe care le produc in jurul lor