Stjärnor

En stjärnhop med en nebulosa i bakgrunden, fotograferad februari 1997 av Johan Warell i Sandvreten. Källa: Uppsala Amatörastronomer

Stjärnorna verkar ju ynkligt små när man ser dem på natthimlen. Men i själva verket är de bra mycket större än alla planeterna i vårt solsystem tillsammans. Vår sol, till exempel, är en stjärna.

Stjärnorna är enorma brinnande gasklot. Från Jorden ser de ibland taggiga och spretiga ut, och man brukar ju också rita dem som sjöstjärnor ungefär.

Det här är en synvilla som beror på att stjärnornas ljus bryts av och till i Jordens atmosfärlager. Det är också därför de ibland verkar blinka och tindra. När man åker ut i rymden är de alldeles stilla och runda, eftersom det inte finns någon luft som stör.

En stjärna föds

Emission Nebula in Cepheus, fotograferad april 2002 av M.Andersson, A.Emtegren, L.Hermansson, P.Sundfors Klicka på bilderna så får du se dem i större format!

Hästhuvudnebulosan, fotograferad januari 2000 av Lars Hermansson, Johan Warell i Sandvreten. Källa: Uppsala Amatörastronomer

Förr i världen trodde man att stjärnorna var eviga, och aldrig slocknade. Nu vet vi tack vare noggrann forskning att de föds och dör, precis som levande varelser.

Stjärnorna föds i enorma gasmoln som kallas nebulosor. Man skulle kunna säga att det här är rymdens barnkammare för nya stjärnor. Inuti nebulosorna bildas mindre gasklot som dras samman av gravitation. Först är dessa klot kalla, men blir varmare ju mer de dras ihop. All gas blir nämligen hetare ju mer man trycker ihop den. Till slut blir gaskloten så varma att det uppstår kärnreaktioner inuti dem, och på så sätt föds en stjärna.

Klicka på bilden här ovanför så får du se en nebulosa i större format!

Hur brinner de?

Stjärnorna är ju som sagt brinnande gasklot, men deras eld får inte näring av syre, precis som en vanlig eld. Det finns ju inget syre i rymden, utan det är kärnreaktionerna som ger energin.

Allt som finns i universum består av atomer. De är som små byggklossar som håller samman allt. De är så otroligt små att vi omöjligen kan se dem. Ett knappnålshuvud består av miljoners miljarder atomer. När atomernas kärnor smälter samman uppstår det otroligt kraftfull energi. Den här processen kallas "fusion". Detta kan ske utan att det behövs något syre. Det finns andra gaser, väte bland annat, inuti stjärnorna som fungerar som bränsle och håller kärnreaktionernas "brasa" vid liv. Under fusionen skickas det ut mängder av strålning från stjärnan, bland annat det vi kallar ljus.

Stjärnor i alla färger

Även om det inte syns så bra från Jorden har stjärnorna olika färger. Det beror på deras temperaturer. Allra störst och hetast är de blå, sedan kommer de vita, de gula, som vår sol, och sist de minsta och svalaste röda stjärnorna. Det är alltså tvärtemot de symboler man kan se på vattenkranar, blått är varmast hos stjärnorna. Det finns också det astronomerna kallar "bruna" stjärnor. Det är egentligen gasklot som inte blivit tillräckligt stora eller heta för att bli stjärnor. Många av dem blir istället enorma gasplaneter, som till exempel Jupiter och Saturnus.

De hetaste stjärnorna brinner också mest intensivt och slocknar fortast. De små röda har den längsta livstiden. Vår sol ligger alltså ganska bra till. Den är redan mycket gammal och beräknas leva i sex miljarder år till.

Vissa stjärnor, dubbelstjärnor, fångas i varandras dragningskraft och cirklar kring varandra.

När en stjärna som brinner långsamt dör tar också den processen lång tid. Den slocknar ut som ett stearinljus ungefär. Vår sol kommer att börja slockna när allt väte har brunnit upp.

Då kommer en ny fusion som börjar med en annan gas, helium. Heliumet ersätts i sin tur av kol och solen sväller upp och blir röd. Den har alltså svalnat. I nästa steg kommer andra lager gas att förbrukas och solen börjar krympa samtidigt som den värms upp. Så småningom är den inte större än jordklotet, glödande het och vit till färgen. Solen har blivit vad som kallas en "vit dvärg". De sista gaserna brinner upp ganska snabbt och slutligen har vår sol blivit en "svart dvärg", ett slocknat klot av kalla gaser.

Stjärnkarta gjord av Tycho Brahe 1572. Inringad är en supernova, den första som man upptäckte.

Supernova

Det är en helt annan historia med de stora, heta stjärnornas dödskamp. Istället för att slockna exploderar de helt utan förvarning. En sådan katastrof kallas för "supernova".

Supernovan lyser starkt som en miljon stjärnor och bildar nya, otroliga krafter. Resterna av novaexplosionen dras samman antingen till en neutronstjärna eller ett svart hål.

Gravitation i rymden

Gravitationen kan spela spratt under slocknandet av en stjärna. När en stjärna börjar kollapsa och pressas samman minskar den visserligen i storlek, men vikten förblir ofta densamma. Atomerna krossas och smälter ihop, det är ju så fusionerna uppstår, men de minskar inte i antal. De flesta neutronstjärnor är antagligen bara några mil eller kilometer i omkrets, men väger lika mycket som en fullvuxen sol.

Skulle man därför skopa upp en tesked av en neutronstjärna skulle den lilla biten väga mer än alla människor, djur och fordon i Sverige tillsammans.

Neutronstjärnor sänder fortfarande ut ljus, men på ett mycket konstigt sätt. Ljuset skickas ut i en tunn stråle, ungefär som från en ficklampa.

Dessutom snurrar neutronstjärnan otroligt snabbt.

Därför ser de ut som en sorts konstig fyr i rymden, som blinkar hysteriskt fort. Dessa blinkande, utdöda stjärnor kallas "pulsarer".

Svarta hål

En jättestjärna kan också sluta sina dagar som ett svart hål. Det är nog den märkligaste företeelsen vi känner till i universum, men faktum är att vi aldrig har sett något -de är nämligen osynliga. Hur kan vi då veta att de finns? Det handlar helt om gravitation, vad vi vet om tyngdkraftens regler, och vilka slutsatser vi kan dra av hur universum beter sig enligt dessa regler.

Med de instrument astronomerna använder för att läsa av rymden hittar de ibland områden med stor oro. Här finns det kraftig strålning och andra föremål i rymden dras mot något med stark tyngdkraft - fast man kan inte se detta "något". De svarta hålen är otroligt små, fast deras vikt och dragningskraft kan vara lika stor som en hel stjärna.

Enligt fysikern Albert Einstein fungerar gravitationen i universum som en grop, där ett tungt föremål ligger i botten och lättare föremål ligger längs gropens kanter och rullar. Så, menade Einstein, ligger det till exempel till med vårt solsystem med solen och planeterna, där solen väger mest.

I det svarta hålet har gravitationen pajat ihop fullständigt, och "gropen" har blivit en tratt med otroligt sug i. Allt som kommer i närheten av det svarta hålet försvinner ner i det. Framför allt slukar det svarta hålet ljus. Det är kolmörkt runt omkring det. Skulle du själv skulle komma i närheten av ett svart hål skulle gravitationen dra ut dig som en sytråd innan du slutligen försvann ner i tratten.

Forskarna kan bara gissa var de svarta hålen kommer ifrån, men eftersom det är så mycket kraft inblandat tror man att de är resterna av de allra största stjärnorna.

En titt tillbaka

När vi tittar ut i rymden ser vi egentligen tillbaka i tiden. Astronomen William Herschell räknade redan i början på 1800-talet ut att det tar mycket lång tid för de avlägsna stjärnornas ljus att nå oss.

Under ett år hinner ljuset färdas 10 biljoner kilometer. Den här sträckan kallas ett ljusår, och används för att beräkna avstånd i rymden. Ljuset från en stjärna som ligger på det avståndet från oss, är alltså ett år gammalt när vi ser det tindra på natthimlen.

Nu råkar 10 biljoner kilometer inte vara särskilt långt i universum. Det finns stjärnor som ligger på 2 miljoner ljusårs avstånd från oss.

Allt det här betyder alltså att vi nu kan se stjärnor som kanske inte ens finns längre. Om vi skulle kunna titta på livet på en avlägsen värld skulle vi titta in i den världens urtid.

Eller tvärtom –om en utomjordisk värld tittade på vår jord skulle de kanske bara se apor som just lärt sig använda verktyg, våra utdöda förfäder!