Ster (hemellichaam)

Een ster is een bolvormige gasconcentratie waarin de druk en temperatuur meestal zo hoog zijn dat er kernfusiereacties plaatsvinden, waarbij er enorme hoeveelheden energie worden geproduceerd. Deze energie wordt door de ster uitgezonden in verschillende golflengten. De belangrijkste golflengte is waarschijnlijk de spectrale band van het zichtbaar licht. Het is anders gezegd een gasvormig hemellichaam dat licht of andere straling uitzendt, afkomstig van kernfusie in het inwendige van de ster. De dichtstbijzijnde ster is voor ons de zon. Daarna volgt de Proxima-ster. Een ster bouwt in zijn binnenste een zo hoge temperatuur en druk op dat daar kernfusie optreedt. De druk naar buiten, die wordt veroorzaakt door de straling en de deeltjes die worden geproduceerd bij die kernfusie, voorkomt dat de gasbol onder zijn eigen gewicht verder in elkaar stort. In een stabiele ster heerst een evenwicht tussen de buitenwaarts gerichte stralingsdruk en de binnenwaarts gerichte zwaartekracht. Er zijn twee soorten fusieprocessen bekend waardoor sterren waterstof omzetten in helium: de koolstof-stikstofcyclus in hete zware sterren en de proton-proton cyclus in koelere en lichtere sterren zoals onze zon. Daar fuseren protonen en samen met neutronen vormen ze een deuteriumkern. Komt daar nog een proton bij, dan spreken we van een tritiumkern. Ten slotte spreken we van een heliumkern als er nog één neutron is bijgekomen. Positronen (positieve elektronen) worden uitgestoten door de (negatieve) elektronen, waarbij twee gammastralen worden uitgezonden.

[bewerk] Kenmerken

[bewerk] Afmeting

Sterren kunnen zeer verschillende massa's hebben. Er zijn sterren met een massa van slechts 1/13 van de massa van de zon, maar ook met meer dan 100 keer de zonsmassa, zwarte gaten kunnen zelfs nog veel meer massa hebben, vanwege hun lange levensduur en hun eeuwige honger. De diameters kennen een nog grotere variatie: van enkele tientallen kilometers (neutronensterren), zwarte gaten zijn nog kleiner, tot zelfs minder dan een centimeter ( al heeft zo'n zwart gat natuurlijk een groot effect op het hem omringende gebied), terwijl de grootste diameters van sterren tot honderden miljoenen kilometers kunnen bedragen, honderden malen de diameter van de zon (1,4 miljoen km); dit zijn de zogeheten (rode reuzen).

[bewerk] Lichtkracht

Niet alle sterren aan de hemel lijken even helder. Dit wordt gedeeltelijk veroorzaakt doordat sterren op verschillende afstanden staan, en verre sterren minder helder lijken dan nabije. Ook als alle sterren vanaf dezelfde afstand bekeken zouden worden, zijn ze niet allemaal even helder. Zware sterren zijn helderder omdat ze over het algemeen harder 'branden'. Het totaal uitgezonden stralingsvermogen noemt men de lichtkracht van de ster.

De lichtkracht van sterren neemt heel snel toe bij hogere massa. De kleinste rode dwergen hebben een lichtkracht van ongeveer 1/100.000 van die van de zon. Grote blauwe reuzen hebben soms een lichtkracht enkele honderdduizenden malen groter dan die van de zon. Zwarte gaten daarentegen slorpen hun eigen licht op, ze beginnen pas te schijnen aan het einde van hun levenscyclus.

[bewerk] Helderheid

De schijnbare helderheid waarmee een ster zich aan ons voordoet is afhankelijk van de lichtkracht en de afstand van de ster. De schijnbare helderheid, of magnitude, is een belangrijk kenmerk waarop sterren ingedeeld worden. Onder gunstige observatieomstandigheden kunnen sterren met een magnitude van 6 bijvoorbeeld nog net bij donkere hemel met het blote oog gezien worden, voor zwakkere sterren is een telescoop nodig. Dat betekent b.v. dat een ster met de absolute helderheid van onze zon op een afstand van 50 lichtjaar nog net met het blote oog kan worden gezien. In totaal zijn er, op beide halfronden van de aarde tezamen, ongeveer 5000 sterren die onder gunstige omstandigheden met het blote oog kunnen worden waargenomen.

Ook is van niet alle sterren de helderheid constant, sommige variëren in helderheid en worden veranderlijke ster (of variabele ster) genoemd. Soms is dat omdat de ster zelf niet stabiel is en in grootte verandert, in andere gevallen is er een donkere begeleider die af en toe voor de ster langs trekt en een deel van het licht tegenhoudt.

[bewerk] Spectraalklasse

Het zal sommigen met het blote oog al opvallen dat sterren verschillende kleuren hebben, sommigen zijn blauwachtig, anderen zijn meer rood. Afhankelijk van de oorspronkelijke massa en leeftijd van de ster is de temperatuur verschillend en zendt hij verschillende spectra van licht uit. De soorten spectra werden oorspronkelijk geclassificeerd volgens de letters van het alfabet, maar later bijgesteld tot de reeks O-B-A-F-G-K-M-R-N-S (te onthouden door het ezelsbruggetje O, Be A Fine Girl, Kiss Me Right Now, Sweety), waarbij de sterren uit de spectraalklasse O het heetst (en blauw) zijn, en de sterren van spectraalklasse M het koelst (en rood). De R-, N- en S-sterren zijn speciale gevallen, later is ook nog een klasse L toegevoegd. Een verdere verfijning wordt aangebracht door een cijfer toe te voegen. Onze Zon is van spectraalklasse G2, de ster Sirius (Alpha Canis Majoris) is heter en van type A1, Aldebaran (Alpha Tauri) is kouder en van type K5.

[bewerk] Hertzsprung-Russell diagram

Als de lichtkracht en het spectraaltype van de sterren tegen elkaar in een grafiek uitgezet worden, ontstaat het Hertzsprung-Russell diagram, waarin een duidelijk patroon te herkennen is. Er tekent zich een band af waarin hete sterren meer licht geven dan koude sterren. Dit wordt de hoofdreeks genoemd en hierin staan alle sterren die hun energie ontlenen aan de fusie van waterstof naar helium. Rode reuzen en witte dwergen vallen buiten de hoofdreeks, omdat zij op een andere manier hun energie opwekken.

[bewerk] De verschillende sterrentypen en hun frequentie

Voor de grote verscheidenheid aan sterrentypen, zie artikelen: sterevolutie en spectraalklasse.

Van de sterren van ons melkwegstelsel behoort ongeveer 65% tot de lichtzwakke rode dwergen, 15% tot de witte dwergen, die hun "actieve leven" al achter de rug hebben, 15% tot sterren van het type van onze zon ( ca. 0,5 tot 1,5 zonnemassa) en 5 % tot de diverse typen van reuzensterren en subreuzensterren. De werkelijk gigantische sterren vormen maar een heel kleine minderheid. Vanwege hun grote lichtkracht zijn ze echter goed vertegenwoordigd onder de sterren die met het blote oog zichtbaar zijn.

[bewerk] Populatie I, II en III

Toen de astronomen in de eerste helft van de 20e eeuw enig inzicht begonnen te krijgen in de structuur van ons melkwegstelsel, ontdekten ze dat er zich rondom de galactische schijf een halo van bolvormige sterrenhopen bevindt. Uit spectraalanalytisch onderzoek bleek dat deze sterren in chemisch opzicht zeer verschillend waren van de sterren van de schijf: hun gehalte aan "metalen" (d.w.z. elementen zwaarder dan waterstof en helium) bleek enkele tientallen malen lager te zijn.

Om de twee soorten sterren van alkaar te onderscheiden, noemden de astronomen de sterren in de schijf sterren van Populatie I en die van de bolvormige sterhopen sterren van Populatie II.

In 2005 ontdekte een groep onderzoekers van het Goddard Space Flight Center van de NASA te Greenbelt spectraallijnen met een extreem hoge roodverschuiving, die waarschijnlijk afkomstig zijn van sterren die in de eerste paar honderdmiljoen jaar na de oerknal gevormd zijn. Dit was de eerste aanwijzing voor het bestaan van een type sterren met gigantische lichtkracht, in de orde van miljoenen malen die van de zon, waarvan astronomen het bestaan reeds hadden vermoed. De sterren van dit type, die populatie-III-sterren zouden kunnen worden genoemd, zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor de geringe hoeveelheid "metalen" die in de populatie-II-sterren reeds aanwezig is.

[bewerk] Namen

Veel heldere sterren hebben namen, die meestal uit het Arabisch afkomstig zijn. De oorzaak hiervan is dat de Arabieren veel eerder dan de westerse wereld op een serieuze manier de astronomie bedreven. Een stimulans hiervoor was dat het in de islam belangrijk is om het begin en eind van de Ramadan precies te bepalen. Hiervoor zijn nauwkeurige astronomische waarnemingen nodig. Ze vervaardigden al in de middeleeuwen lijsten en hemelkaarten met daarop de arabische namen voor de zichtbare heldere sterren. Toen in Europa de belangstelling voor de wetenschap weer opbloeide werd dit 'voortrekkerswerk', inclusief sternamen, door de Europeanen overgenomen.

Om informatie over een ster te vinden, volg de verwijzing onder de eerste letter van de naam of kijk bij Categorie:Ster.

namen of soorten van sterren beginnnend met:

A - B - C - D - E - F - G - H - I - J - K - L - M - N - O - P - Q - R - S - T - U - V - W - X - Y - Z

Een alternatief voor de naamgeving is in 1603 ontwikkeld door Johannes Bayer, hij was degene die de huidige indeling in sterrenbeelden opzette, en per sterrenbeeld de sterren benoemde volgens de letters van het Griekse alfabet. Dit gebeurt volgens afnemende sterkte, de helderste ster van bijvoorbeeld het sterrenbeeld Stier (Taurus) heet dan Alpha Tauri (naast Aldebaran), de tweede ster Beta Tauri (naast Al Nath) en zo voorts. Omdat de helderheid indertijd niet absoluut gemeten kon worden, en omdat de helderheid ook wel eens varieert is de volgorde overigens niet exact. Omdat de 24 letters van het Griekse alfabet al gauw niet voldoende bleken introduceerde John Flamsteed een aanvullend systeem met nummers, zo heet de ster Atlas in Taurus 27 Tauri. Daarna zijn in de 19e en 20e eeuw verschillende stercatalogi opgesteld die allemaal ook een eigen nummersysteem hanteren, deze nummersystemen zijn bij het grote publiek niet gangbaar, behalve als een ster die niet onder een ander systeem valt in het nieuws komt, bijvoorbeeld als er een planeet bij ontdekt wordt. Voorbeelden hiervan zijn GQ Lupi en HD69830.