Hur slutar tyngre stjärnor?

Hur slutar tyngre stjärnor?

Frågan ställdes 2020-05-19 av Solin, 18 år.

En stjärna är en boll av gas som till början består nästan helt av väte och helium. Under stjärnans liv får den energi i centrum genom att väte under stort tryck och hög värme i kärnprocesser omvandlas till helium och värme. Senare gör den också helium till kol och syre och mer massiva stjärnor kan fortsätta att bygga upp ännu tyngre atomkärnor.

Till ”tyngre stjärnor” räknas de med massor över 8-10 gånger solens massa. De är så massiva att temperaturerna i deras centra till slut blir så höga att där utvinns kärnenergi genom att slå samman (fusionera) atomkärnor ända upp till ungefär järnets atomnummer. Då har man tagit ut all den kärnenergi som är möjlig att utvinna. Efter detta så växer bara järnkärnan – den byggs på genom fusion av lättare atomer runtomkring. Till slut blir kärnan så massiv och gravitationskrafterna så starka att själva järnkärnan kollapsar. Detta skickar en chockvåg ut genom resten av stjärnan som trycker ut materialet mot ytan. En enorm puls med neutriner bildas också som hjälper till att kasta ut resten av stjärnans material med omkring tiotusen kilometer per sekund. Detta kan vi observera på stort avstånd som en enorm explosion – en så kallad supernovaexplosion. Explosionen sprider stora mängder nya atomer i omgivningarna som kan vara med långt senare när nya generationer av stjärnor bildas. Kvar blir en liten neutronstjärna – någon mil i diameter – i princip en enda jätteatomkärna. Om neutronstjärnan är tillräckligt tung så kan den fortsätta att kollapsa till ett svart hål. Möjligen kan hela stjärnan dras in i det svarta hålet och supernovan uteblir – stjärnan tycks bara slockna.

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.