Forbløffende fakta om stjerner

Brenner du av nysgjerrighet på noen av de mest  voldsomme og dramatiske fenomenene i universet?

Menneskene har lagd historier og formulert teorier for å forklare stjernene så lenge de har sett dem på natte­himmelen. Studiet av stjernene har spilt en hovedrolle i utviklingen av vitenskap og teknologi gjennom hele historien og har inspirert til framskritt innen mange fag. Det er egentlig ikke lenge siden vi forsto at stjernene var virkelige «soler», ufattelig langt borte fra Jorda. Først på slutten av 1800-tallet begynte astronomene virkelig å fatte hvor mange slags stjerner det finnes.

Mens astronomene har vandret denne veien, har de oppdaget at vår sol slett ikke er noe spesielt  –  mer en gjennomsnittlig «hverdagsgreie» sammenliknet med noen av de virkelig ekstreme fenomenene vi finner i vår egen galakse og enda lenger ute i det store kosmos. Denne opp­dagelses­reisen fortsetter hele tiden. 

Vi har nå overbevisende teorier  som forklarer stjernenes «fødsel og død», deres indre energihusholdning og sterkt varierende egenskaper. Nye teleskoper og satellitter finner stadig nye og over­raskende himmellegemer. Vi må tenke på nytt og på nytt. 

Stjernehimmelen fortsetter å inspirere oss og gir både  ærefrykt og undring. Husk at enhver teori kan forbedres  –  ellers ville ikke astronomien vært noen vitenskap. 

Hvordan blir stjerner døpt?

De klareste stjernene har betegnende navn, som ofte stammer fra fortidens greske og arabiske astronomer.  For eksempel navnet Sirius, den klareste stjernen på nattehimmelen, kommer av gresk for «forbrenneren». De sterke stjernene i hvert stjernebilde markeres også med greske bokstaver i alfabetisk rekkefølge, så Sirius er også Alfa Canis Major (alfastjernen i Store hund).

Kan vi vite om en stjerne vi ser, har dødd?

Stjerner bruker ofte millioner eller milliarder år på sin livssyklus, men lyset fra stjerner i vår egen galakse bruker som oftest bare noen tusen år på å nå Jorda. Etter lovene om sannsynlighet er det derfor lite trolig at en stjerne vil ha dødd på den tiden lyset har brukt til oss. Det finnes unntak. Eta Carinae eller Betelgeuse i Orion kan allerede ha eksplodert.

«Alle stjerner vil spre materie i rommet og til slutt bli opphav til nye stjerner»

Hvordan kan en stjerne brenne uten noe oksygen i rommet?

Du får gi astronomene skylda for det misvisende ordet «brenne» – stjerner brenner ikke på samme måten som veden i ovnen. I stedet bruker stjernene sitt eget forråd av hydrogen til å tvinge de enkelte atomkjernene sammen så de danner kjerner av helium og kanskje også andre grunnstoffer i det vi kaller kjernefusjon.

Hvorfor blinker stjernene?

De gjør ikke det. Men lyset fra dem blir forstyrret av de virvlende gassene i Jordas atmosfære. Det er derfor observatoriene nå blir bygd på fjelltopper, ovenfor mesteparten av atmosfæren. Vi oppfatter bare selve blinkingen fordi stjernen utgjør et forsvinnende lite punkt. Planeter, derimot, ser vi som små skiver, og de blinker ikke.

Er vi stjernestøv?

En ting er sikkert – var det ikke for utallige generasjoner av stjerner, ville ikke universet inneholdt noe annet enn de lette stoffene som ble dannet under selve «kjempesmellet» – det Fred Hoyle litt ironisk kalte «Big Bang». Alt annet, fra kalsiumet i knoklene dine til karbonet i ditt DNA, kommer opprinnelig fra stjernene. Dypt inne i stjernekjernene tvinger kjernefysiske fusjonsprosesser kjernene i lette grunnstoffer til å slå seg sammen til tyngre atomer. Jo tyngre stjernen er, jo lenger går denne prosessen. En stjerne på størrelse med Sola danner, så lenge den lever, grunnstoffer som karbon, nitrogen og oksygen. Når stjernene dør, blir disse stoffene spredt i universet. Større stjerner sender ut enda tyngre stoffer som jern, gull og uran når de avslutter sitt liv i en supernova-eksplosjon.

Hva er forskjellen mellom en nova, en supernova og en hypernova?

Novaer (nye stjerner) er små  eksplosjoner i dobbeltstjerne-systemer. Eksplosjonen skyldes at den intense gravitasjonen fra en hvit dverg trekker materie ut fra en annen og større stjerne. Det samler seg gasser rundt den hvite dvergen, og til slutt kan det bli så mye at det starter en atomkjernereaksjon. 

De fleste supernovaer, derimot, er stjerner som rett og slett dør og blir til en nøytronstjerne. Det skjer når en sjokkbølge river seg vei gjennom de ytre lagene av den døende stjernen. 

En hypernova er en ultraenergetisk supernova som gjør at det oppstår et sort hull, samtidig som det sendes ut store mengder gammastråler.

Hvilke stjerner er størst og hvilke er minst?

Den største kjente stjernen er en ustabil, rød hyperkjempe som kalles NML Cygni (Cygnus – Svanen) omtrent 5 500 lysår fra Sola. Den har en diameter på 1600 ganger Sola og er nesten dobbelt så stor som Betelgeuse. Den minste stjernen er OGLE-TR-122b, en ørliten rød dverg. Den er bare litt større enn Jupiter og har bare en tidel av Solas masse. Alle enda mindre stjerner er brune dverger.

Hvor ser vi Betelgeuse?

Betelgeuse er så stor at den ville oppslukt Jupiter om den sto der Sola står. Den ligger 640 lysår unna og er den nærmeste superkjempen. Du ser den som den røde «skulderen» i stjernebildet Orion. Betelgeuse er døende og har dannet flere indre skall som genererer energi ved fusjon av ulike stoffer. Den lyser 120 000 ganger sterkere enn Sola. Presset av strålingen fra det indre av stjernen har fått de ytre lagene til å bule ut samtidig som de blir kjøligere og lyser mørkerødt.

Hvordan blir sorte hull til?

Når en kjempestjerne har brukt opp hydrogenet den trenger til å danne helium i kjernen, flytter denne fusjons­prosessen  ut i et kuleformet «skall» mens kjernen begynner å fusjonere helium til tyngre stoffer. Etter som hvert fusjonsmateriale blir brukt opp, vil stjernen fortsette med å danne stadig tyngre stoffer. Stjerner med minst åtte ganger Solas masse fortsetter slik til kjernen begynner å fylles med jern. Men stjernen kan ikke fusjonere jern og slik generere ny energi, så nå er alt «brensel» oppbrukt, og stjernen kollapser. Den krymper til en utrolig høy tetthet mens en sjokkbølge beveger seg utover og river i stykker resten av stjernen. Som oftest vil nå kjernen stabilisere seg som nøytronstjerne. Hvis kjernen nå veier  mer enn tre–fire ganger så mye som Sola, kan ikke de frastøtende kreftene mellom nøytronene hindre at stjernen atter kollapser. Nøytronene rives i stykker, og kjernen krymper til ett eneste, supertett punkt – en singularitet. Der er gravitasjonen så sterk at alt som kommer nær – til og med lys – ikke kan komme unna. Mens singulariteten tar materie fra omgivelsene, kan den for en kort tid sende ut et utbrudd av høyenergetisk gammastråling langs rotasjonsaksen sin.

Hvor mange stjerner er det i universet?

Forbered deg på store tall. Astronomene tror at det alt i alt er mellom 10 trilliarder (22 nuller) og én kvadrillion (24 nuller) stjerner. De baserer seg på noen nye oppdagelser som antyder at det er mange flere små og svake stjerner i de store galaksene enn man tidligere ante, og tallet på galakser kan også være uventet stort.

Hvilke farger kan stjerner ha?

Fargen til hver stjerne er en blanding av lys av ulike bølge­lengder. Det kan være fra  høyenergetisk, kortbølget blåfiolett som stammer fra de heteste prosessene, til lav­energetisk, langbølget rødt og oransje, som sendes ut av kjøligere gasser. Hvite stjerner inntar en slags mellomstilling mellom disse ytterpunktene.

«Alle stjerner vil spre materie i rommet og til slutt bli opphav til nye stjerner»

Hvis vi helte en bøtte vann på en stjerne, ville den da slukne?

Merkelig nok kunne det virket helt motsatt. Styrken på en kjernefusjon i en stjerne avhenger av temperaturen og trykket i kjernen, så hvis vi tilføyde en masse ekstra vann, som jo egentlig er hydrogen og oksygen, ville vi økt stjernens masse og dermed fått den til å lyse sterkere.

Hvordan bruker folk stjernene til å navigere?

På himmelen står stjernene stille, selv om Jorda roterer under dem. Derfor er stjernene perfekte fastpunkter å navigere etter. Har du en almanakk og en nøyaktig klokke, kan du regne ut din geografiske bredde ved å måle hvor høyt over horisonten en stjerne passerer meridianen (linjen fra nord til sør på himmelen). Den geografiske lengden regner du ut ved å sammenlikne «lokalt middagspunkt», når Sola passerer «din» meridian, med klokkeslettet for en bestemt «nullmeridian», for eksempel Greenwich-meridianen.

Hvordan regner man ut avstanden til en stjerne?

Eneste måte å måle avstanden direkte på er å måle stjernens parallakse – den vesle forskjellen i posisjon på himmelen når vi ser den fra forskjellige steder. Måler vi fra motsatte sider av Jordas bane rundt Sola, kan dette greie seg for nære stjerner. Ellers kan en bruke måten stjernene varierer på  (hos visse variable stjerner er det sammenheng mellom frekvensen og den virkelige lysstyrken). Tallene blir fort store hvis vi bruker kilometer som enhet. En brukbar astronomisk enhet kan være avstanden Jorda–Sola (ca. 150 millioner kilometer) eller lysår. Det er den avstanden lyset tilbakelegger i tomt rom på ett år.

Hva er en nøytronstjerne?

Nøytronstjerner er ekstreme stjernerester som blir til når en kjempestjerne eksploderer som supernova. Når stjernen går tom for brensel, kollapser den under sin egen vekt. Dette skaper en voldsom sjokkbølge som presser kjernen sammen, fra omtrent på størrelse med Sola til noe sånt som London. Atomkjerner i stjernekjernen rives i filler til subatomære partikler, og protoner omgjøres til nøytroner. Dette kan nå helt utrolige tettheter. Ett knappenålshode av slikt nøytronstjernestoff  veier like mye som et fullastet supertankskip!

Er alle stjerner varme?

Wise 1828+2650 er en brun dverg som ble oppdaget i 2011. Den er en mislykket stjerne bare ni lysår fra Jorda. Overflatete­mperaturen ligger på bare 25 grader celsius, lavere enn vår egen kropps­temperatur.

Hvilken stjerne er varmest?

Eta Carinae er den sterkeste stjernen. Denne blå hypergiganten er egentlig en dobbelstjerne. Det er kanskje den varmeste kjente stjernen  med overflatetemperatur på 37 000 grader.

Hvilken stjerne roterer fortest?

Den klarblå giganten VFTS 102 ligger 160 000 lysår borte, i vår nabogalakse, Den store magellanske sky. Stjernen roterer 300 ganger raskere enn Sola og buler merkbart ut langs ekvator.

Hvilken stjerne er tyngst?

R136a1 er både den kraftigste og tyngste stjernen og ligger midt i Tarantelltåken, et stort område i Den store magellanske sky. Massen dens er omlag  265 ganger Solas!

Hvor gammel er den eldste stjernen?

Den eldste kjente stjernen er HE 1523-0901. Den kan være rundt 13,2 milliarder år gammel. Den er en rest etter de aller første stjernene som ble dannet ca. 500 millioner år etter Big Bang.

Hva er egentlig en hvit dverg?

Hvite dverger er superhete, utbrente kjerner av slike stjerner som Sola. De er synlige fordi en døende, rød gigantstjerne har eksplodert og støtt vekk de ytre lagene sine. Når det ikke lenger foregår noen atomkjernefusjon i stjernekjernen, kollapser den under sin egen vekt og blir liten som Jorda. Oftest har den likevel om lag halvparten så mye masse som Sola.

Hvilken stjerne er den fjerneste vi kan se?

Om vi ser bort fra plutselige opp­flam­minger som supernovaer, er den fjerneste stjernen vi kan se med det blotte øyet V762 Cassiopeiae (i stjernebildet Kassiopeia). En klar nattehimmel er den så vidt synlig, 16 300 lysår unna. Den mest kjente av de fjerne stjernene er likevel Deneb, den sterkeste i stjernebildet Cygnus (Svanen). Den er 2600 lysår borte og er den 19. klareste stjernen på himmelen. Det må bety at den er 200 000 ganger sterkere enn Sola.