Hur kan stjärnor brinna i rymden?

Hur kan stjärnor brinna i rymden när det inte finns något syre där?

Frågan ställdes 2021-07-27 av Julia och Anna, 19 år.

Stjärnor ”brinner” inte som vi är vana vid genom att kol förenas med syre och skapar koldioxid. En fri kolatom + en fri syremolekyl har tillsammans mer energi än de har när de förenats till en koldioxidmolekyl. Skillnaden, ”bindningsenergin”, ges ut i form av ljus och värme när en träbit brinner på jorden. Det är elektronerna i kolet och syremolekylen som binder dem samman med elektromagnetiska krafter.

I ”normala” stjärnor som till exempel i solen så frigörs bindningsenergi i stället genom att fria atomkärnor smälter samman i så kallade fusionsreaktioner. I stjärnans centrum är det så hett, många miljoner grader, att atomerna förlorat alla sina elektroner (som alltså inte är bundna till atomkärnorna utan far runt för sig själva). Ibland kan då väteatomkärnor (protoner) kollidera i hög fart och bindas till varandra vilket ger fantastiskt mycket mer energi än de kemiska reaktioner vi kallar för ”eld”. I solen binds successivt fyra protoner samman och bildar en heliumkärna. Detta liknar vad som sker i en vätebomb eller i de försök man gör att bygga fusionsreaktorer för att få ny elenergi här på jorden.

Så stjärnorna får sin energi från helt andra processer (den starka kärnkraften) än det vi kallar eld (elektromagnetiska krafter).

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