Co to jest gwiazda?

Gwiazda to olbrzymia kula gorącego gazu, głównie wodoru i helu. Temperatura w środku gwiazdy jest tak wielka, że zachodzi w niej reakcja termojądrowa w wyniku której powstaje nadwyżka energii. Działające na zewnątrz ciśnienie gazu równoważy zgniatającą gwiazdę grawitację, jest ona w stanie równowagi hydrostatycznej. Ta równowaga pozwala na utrzymanie w gwieździe stabilnej temperatury przez długi czas. Promieniowanie i konwekcja przenosi energię z jądra gwiazdy do jej atmosfery. Na jej granicy z przestrzenią kosmiczną energia wydostaje się z gwiazdy w postaci światła o różnych długościach fali oraz wiatru gwiazdowego. Gwiazdy mimo że wydają się niezmienne, często obracają się i zmieniają swą jasność. W naszej Galaktyce - Drodze Mlecznej - znajdują się setki miliardów gwiazd. Pośród nich jest również Słońce, gwiazda najbliższa Ziemi.

Gwiazdy powstają z wielkiego obłoku gazu i pyłu. Z czasem grawitacja powoduje zapadanie się obłoku, przyciągają gaz coraz bardziej do siebie. Gromadzący się gaz skupia się w jednym miejscu, które staje się coraz gęstsze i zwiększa się tam ciśnienie. To powoduje wzrost temperatury i początek świecenia gwiazdy. Grawitacja nadal przyciąga gaz i pył, co zwiększa masę obiekty, ciśnienie w środku i temperaturę. W końcu gdy temperatura we wnętrzu sięga miliony stopni Celsjusza inicjowana jest reakcja łączeni jąder wodoru i intensywnego powstawania energii. Ciepło powstałe w wyniku reakcji termojądrowej powoduje rozszerzenie gazu we wnętrzu gwiazdy, które przeciwstawia się ciśnieniu z zewnątrz. Narodziny gwiazdy kończą się po osiągnięciu przez nią równowagi hydrostatycznej. Reakcje jądrowe zasilają gwiazdę do momentu wyczerpania zapasów paliwa i jej śmierci. Większość gwiazd powstaje w skupiskach zwanych gromadami gwiazd. Te z czasem ulegają rozproszeniu.

Chociaż gwiazdy z naszej perspektywy wyglądają bardzo podobnie - jako punkty światła, to w rzeczywistości mogą się bardzo od siebie różnić. Gwiazdy mają różne masy, rozmiary, temperaturę, kolor, jasność i wiek. Znajdują się w różnych odległościach od Ziemi, niektóre występują w układach podwójnych i wielokrotnych z innymi gwiazdami. Zachodzą w nich również zmiany w trakcie ich życia. Najważniejszą cechą gwiazdy jest jej masa, która wyznacza temperaturę, jasność i to jak żyją i umierają. Im gwiazda masywniejsza, tym gorętsza i związku z tym szybciej zużywa zapas materii w swym w wnętrzu, zatem też krócej istnieje. Najgorętsze i najbardziej masywne gwiazdy są jasne i niebieskie, natomiast chłodne i mniej masywne świecą nikłym czerwonym blaskiem.

Bez gwiazd nie było by nas. Na początku Wszechświata jedyne pierwiastki jakie istniały to wodór, hel i śladowe ilości litu. Pozostałe pierwiastki powstały dzięki życiu i śmierci gwiazd. Pod koniec życia gwiazdy, większość jej materii wyrzucana jest w kosmos. Gaz i pył jest budulcem dla nowych gwiazd, planet i wszystkiego wokół nas oraz nas samych. Przykładem z naszego kosmicznego podwórka jest Ziemia, która powstała dzięki działaniu grawitacji z gazu i pyłu krążącego wokół rodzącego się Słońca. Dzisiaj planety krążą wokół Słońca, a Ziemi ogrzewana jego ciepłem posiada dynamicznie zmieniający się klimat a dzięki światłu słonecznego na powierzchni ma miejsce fotosynteza.

Gwiazdy widzimy goły okiem. Szczegółowe obserwacje gwiazd możliwe są dzięki zastosowaniu technologicznych osiągnięć w teleskopach naziemnych i w kosmosie. Teleskopy naziemne pozwalają naukowcom spojrzeć na niebo w świetle widzialnym, falach radiowych i częściowo w świetle podczerwonym. Sondy krążące ponad powierzchnią Ziemi, na orbicie okołosłonecznej i podróżujące przez kosmos pozwalają na spojrzenie na światło we wszystkich długościach fali. Obraz w kosmosie jest wolny od zaburzeń związanych z ziemską atmosferą. Możliwe jest również badanie wiatru słonecznego. Naukowcy w warunkach laboratoryjnych przeprowadzają eksperymenty mające na celu lepszego zrozumienia własności składu chemicznego gwiazd i reakcji jądrowych zachodzących w ich wnętrzach. W końcu naukowcy używając modeli teoretycznych i symulacji komputerowych wyliczają to jak gwiazdy się zmieniają z czasem (w zależności od gęstości, ciśnienia, prędkości i składu chemicznego.