10 fakta om stjerner

Hva er egentlig de små, lyse prikkene på nattehimmelen og hvor kommer de fra?

Jeg vet ikke hvordan det er for deg, men jeg savner stjernehimmelen nå som det begynner å gå mot ordentlig lyse tider. Jeg fikk derfor lyst til å skrive litt om stjernene. Her er ti essensielle fakta om dem:

1. Stjerner dannes i stjernetåker

Stjerner starter livene sine i en stjernetåke. Stjernetåker er enorme skyer av støv og gass. Et eksempel er Oriontåken:

Oriontåken er en fødestue for mange nye stjerner. Bilde: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) og the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team.

En stjerne blir til ved at en lite del av en slik gassky klumper seg sammen som følge av gravitasjonskrefter. Når gassen blir klumpet sammen så mye at temperaturen blir høy nok til å sette i gang fusjonsprosesser, tennes stjernen (se neste punkt).

Å danne en stjerne er ikke gjort på en dag. Det kan ta flere titalls millioner år å danne en stjerne tilsvarende sola. Tyngre gasskyer kollapser raskere og kan danne stjerner allerede i løpet av hundre tusen år.

2. Stjerner lyser på grunn av fusjon

En stjerne tennes når temperaturen i gassklumpen som presses sammen (se forrige punkt) blir høy nok til at fusjon kan sette i gang. Da må temperaturen være på rundt ti millioner grader celsius eller høyere.

En stjerne består hovedsakelig av hydrogen og helium. Fusjon innebærer at hydrogenatomene, som er det enkleste grunnstoffet, krasjer inn i hverandre for så å smelte sammen og danne heliumatomer, det nest enkleste grunnstoffet.

Når atomene smelter sammen, frigjøres det energi som stråler utover fra kjernen og får stjernen til å skinne!

3. Det er grenser for hvor liten eller stor en stjerne kan være

Uten fusjon blir det ikke en stjerne. Det må klumpes sammen en viss mengde gass for at fusjon skal kunne sette i gang. Jo mer gass som presses sammen, desto høyere blir temperaturen.

Den minste mengden gass som trengs for at temperaturen skal bli høy nok til at fusjon skal settes i gang, er rundt 8 % av solas gassmengde. En gassklump som ikke klarer å sette i gang fusjon blir kalt en brun dverg, eller i mindre hyggelig ordelag for «mislykkede stjerner».

Det finnes også en øvre grense for hvor tung en stjerne kan være. Det henger sammen med at jo mer gass som trekkes sammen, desto tyngre og varmere blir stjernen, og desto høyere fart får gasspartiklene i stjernen. Får de høy nok fart, kan de dytte sterkere utover enn gravitasjonskraften i stjernen trekker innover. Da klarer ikke stjernen å trekke til seg mer gass for å vokse seg tyngre. Nøyaktig hva den øvre grensen er, er riktignok ganske usikkert, men den anslås å være nådd når stjernen er hele 120 ganger tyngre enn sola.

Her er forskjellen i størrelse hos noen av de mest kjente stjernene på himmelen. Bilde: University of Arkansas at Little Rock

Stjerner kommer med andre ord i mange forskjellige størrelser, men det er mer vanlig at det dannes lette stjerner enn tunge. Den aller vanligste stjernetypen i universet er røde dverger. Et eksempel er den nærmeste stjernen til solsystemet, kalt Proxima Centauri. 

4. Livsløpet til stjerner er bestemt av hvor massive de er

Når stjernen har levd en stund, vil den etter hvert begynne å gå tom for hydrogen i kjernen. Når hydrogenet i kjernen – og dermed fusjonsprosessene – tar slutt, forsvinner deler av trykket som presser utover inni stjernen. Da er det ikke lenger noe som kan holde igjen gravitasjonskraften.

De minst massive stjernene gir opp med en gang, kollapser, og starter prosessen med å bli hvite dverger (bestående hovedsakelig av helium). De mer massive stjernene kjemper videre. Først trekker stjernen seg sammen. Da øker temperaturen i kjernen. Ved høy nok temperatur kan heliumet som har hopet seg opp i kjernen fusjoneres til karbon, og igjen blir det et trykk som dytter stjernen utover. Jo mer massiv stjernen er, desto tyngre grunnstoffer kan den fortsette å fusjonere i kjernen. Samtidig kan den fusjonere mindre tyngre grunnstoffer i skall utenfor kjernen. De mest massive stjernene kan fusjonere grunnstoffer til og med jern i kjernen sin.

Fusjonslagene i en kjempestjerne. De tyngste grunnstoffene fusjoneres innerst i stjernen hvor det er varmest, mens lettere grunnstoffer fusjoneres lenger ut i stjernen hvor det er kaldere. Hydrogen (H) er ytterst og jern (Fe) er innerst. Illustrasjon: Wikipedia Commons

Videre kan de massive stjernene møte tre mulige dramatiske skjebner i møte:

  1. kaste av seg sine ytre gasslag til en planetarisk tåke mens kjernen trekker seg sammen til en hvit dverg (bestående av tynge grunnstoffer enn de hvite dvergene som er resultatet av mindre massive stjerner).
  2. eksplodere som supernova hvor de ytre lagene av stjernen kastes av mens kjernen kollapser til en nøytronstjerne eller en pulsar.
  3. samme som forrige punkt, men hvor kjernen kollapser videre til et sort hull.

Jo mer massiv en stjerne er, desto lenger ned på denne lista finner den skjebnen sin. Denne figuren som jeg tegnet for Cappelen Damm, illustrerer de ulike skjebnene en stjerne kan møte utifra hvilken masse stjernen har:

En stjernes mulige skjebner. Figur: Maria Hammerstrøm/Cappelen Damm (ikke tillatt med gjenbruk)

5. Stjerner produserer grunnstoffer

Det fantes hovedsakelig bare hydrogen og helium i universet før stjerner ble til. Stjernene har stått for produksjonen av de fleste andre grunnstoffene vi omgir oss med i dag. Uten stjerner ville vi faktisk ikke vært her fordi grunnstoffene vi er bygd opp av, ikke hadde eksistert.

Stjerner kan produsere grunnstoffer fra helium til jern i løpet av livet sitt (se forrige punkt). Men det finnes tyngre grunnstoffer enn jern i universet. Grunnstoffene som er enda tyngre blir produsert når stjernene er i ferd med å dø i supernovaeksplosjoner, og når nøytronstjerner kolliderer med hverandre.

Den periodiske tabellen. Illustrasjon: Maria Hammerstrøm/Cappelen Damm (ikke tillatt med gjenbruk)

6. De første stjernene i universet ble dannet for rundt 13,5 milliarder år siden

Universet har en lang og innholdsrik historie bak seg. Det ble dannet for rundt 13,8 milliarder år siden og siden den gang har universet gått fra «ingenting» til å inneholde ting som stjerner, planeter og sorte hull.

Astronomer tror at de aller første stjernene i universet ble dannet da universet bare var 250 millioner år gammelt. Vi har fortsatt ikke observert de aller første stjernene, men observasjoner av noen av de første galaksene i universets historie, gir oss en pekepinn på når de første stjernene må ha poppet opp. Det kan være at vi endelig klarer å observere dem når James Webb-romteleskopet skytes opp i 2021.

7. Stjerner er sjelden alene

Når en stjerne dannes fra en gassky, blir ikke gassen nødvendigvis bare til én stjerne. Som regel dannes flere, opptil mange tusen stjerner. Stjerner som fødes sammen, holder seg samlet en stund, som en familie, i det vi kaller en stjernehop. Med tiden vil stjernene drive vekk fra hverandre.

Et eksempel på en stjernehop er Pleiadene, også kjent som Syvstjernen, som du kan se på nattehimmelen:

Stjernehopen Pleiadene. Bilde: NASA, ESA, AURA/Caltech, Palomar Observatory

Pleiadene består av bare noen tusen stjerner, men det finnes stjernehoper som består av enorme antall stjerner, slik som denne:

Stjernehopen ω Centauri består av flere hundre tusen stjerner. Bilde: ESO/INAF-VST/OmegaCAM

Innad i en stjernehop er det ganske vanlig at to eller flere stjerner går i bane rundt hverandre. Selv om sola er alene om å være stjerne i solsystemet, finnes det mange eksempler på planetsystemer der planeter går i bane rundt flere stjerner. På en slik planet vil det være flere soler synlig på himmelen.

8. Mange stjerner har planeter rundt seg

Lenge visste vi ikke at det fantes planeter rundt andre stjerner enn sola. Vi kunne altså tro at planetene i solsystemet var de eneste planetene i hele universet, og at vi befant oss i en unik situasjon. Det var først på 1990-tallet at det ble oppdaget en planet rundt en annen stjerne for første gang. Nå er det blitt gjort nesten 4000 planetoppdagelser rundt andre stjerner og det gjøres nye oppdagelser hele tiden.

Planeter rundt andre stjerner kalles eksoplaneter, som er en forkortelse for «ekstrasolare planeter». Eksoplanetene som er funnet så langt, har vist oss at det er mer vanlig at stjerner har planeter rundt seg enn at de ikke har det. Det betyr at det er mange milliarder andre planeter bare i vårt lille hjørne av universet – sannsynligvis flere enn det er stjerner i galaksen vår – og lenger unna finnes det enda flere. Kanskje det finnes liv på noen av dem?

Illustrasjon som gir et inntrykk av hvor vanlig det er med planeter rundt andre stjerner. Illustrasjon: NASA/ESA/ESO

Vi leter etter liv på eksoplaneter, men fordi de er så små og så langt unna, er det utfordrende. Det er hovedsakelig to måter å prøve å finne livstegn på: studere atmosfærene til eksoplanetene for å se om de inneholder stoffer som kan indikere at det finnes liv der, eller lytte etter radiosignaler fra utenomjordiske sivilisasjoner. Foreløpig har vi ikke funnet noe, men vi er bare i begynnelsen av leteaksjonen.

9. Stjernene i et stjernebilde har ikke noe med hverandre å gjøre

Vi mennesker har lang tradisjon med å se mønstre i stjernene, og ulike kulturer har sett forskjellige mønstre, som har vært brukt til å fortelle historier. I dag er nattehimmelen offisielt delt inn i 88 områder, på samme måte som et landområde deles inn i tomter, og hvert område er et stjernebilde. Mange av stjernebildene er oppkalt etter dyr eller karakterer fra gresk mytologi, som Orion.

Stjernebildet Orion. Bilde. Pixabay

Stjernene i et stjernebilde kan se ut som de hører sammen, men de har ofte ingenting med hverandre å gjøre, annet enn at de befinner seg i samme område på himmelen sett fra jorda. I virkeligheten kan stjernene befinne seg på enorme avstander fra hverandre. Fra en annen posisjon vil stjernehimmelen se helt annerledes ut. Kanskje finnes det en utenomjordisk sivilisasjon der ute som har funnet sine egne stjernemønstre.

10. Sola er en stjerne

Det er fort gjort å «glemme» at sola er en stjerne, akkurat som stjernene vi ser på nattehimmelen vår – den er bare ufattelig mye nærmere oss. Det gjør at vi kan studere sola i utrolig detalj og dermed lære om hvordan stjerner fungerer.

Solas oppbygning. Illustrasjon: Wikipedia

* * *

Dette blogginnlegget er basert på tidligere blogginnlegg, samt kapittelet «Stjernene: vårt kosmiske opphav» i Den lille boka om universet som jeg ga ut i fjor. I boka er det mer grundig informasjon om temaene som tas opp i dette innlegget.

Jeg har tidligere skrevet flere innlegg i «10 fakta om»-serien. De finner du her ✨

Hovedbilde: ESA/Hubble & NASA

Relaterte innlegg

2 tanker om «10 fakta om stjerner»

  1. Bjørn sier:

    Interessant!Takk for mange fine innlegg. Anbefaler også boken din på det varmeste!

    1. Tusen takk for den hyggelige kommentaren! 😀

Legg inn en kommentar

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær om hvordan dine kommentar-data prosesseres.