“De mens tussen de sterren”

Een stukje sterrenhemel: miljoenen sterren

Een hete gas wolk ~10000 graden verhit door UV straling van hete sterren waterstof 70% helium 28% (rest) 2% vooral koolstof, stikstof zuurstof

Een koude stofwolk : ~ -260 graden C uiterst kleine roet en zand korreltjes

“Paardenkop nevel”: koude stof-gaswolk

Een wolk waaruit sterren gevormd worden Zichtbaar licht

Een wolk waaruit sterren gevormd worden Zichtbaar licht Infrarood opname

Ster vorming in de Adelaar nevel

Gas-stof kolommen in Adelaar nevel materiaal voor honderden sterren Hubble Ruimte Telescoop “Pillars of creation”

De Orion gasnevel: te zien met het blote oog ! Afstand: 1400 lichtjaar

Orion nevel: planetenstelsels in wording

Stofschijven rondom sterren in Orion nevel: planeten stelsels in wording?

Ontstaan van aarde en planeten?

De zon

de “motor” van de zon : kernfusie

Energie produktie door H fusie 4 protonen : 4x1.00727 = 4.0291 a.m.u 2 electronen: 2x0.00055 = 0.0011 a.m.u ----------- in 4.0302 a.m.u He kern uit 4.0015 a.m.u ---------- omgezet in energie 0.0287 a.m.u.= 0.7 %

Bereken de maximale levensduur van de zon door H-fusie Levensduur = Energie voorraad/Energie verbruik Massa van de zon = 2.0 1030 kg 70% is waterstof = 1.4 1030 kg H 1/7 van de massa zit in de kern : 2.0 1029 kg H Bij H fusie wordt 0.7 % omgezet in energie: 1.4 1027 kg H Opgewekte energie voorraad E=mc2 : 1.3 1044 J Straling van de zon : 3.8 1026 J/s Maximale levensduur = Energie/Verbruik = 3.4 1017 s = 1 1010 jr !!

De levensduur van sterren tmax =~ 1010 (M/Mzon)/(L/Lzon) jr Massa Helderheid Levensduur Levensduur (x Zon) (x Zon) geschat berekend 1 1 10 miljard 10 miljard 3 70 420 miljoen 450 miljoen 5 450 110 miljoen 150 miljoen 40 000 5 miljoen 10 miljoen 500 000 1.2 miljoen 4 miljoen --------------------------------------------------------------- 0.8 0.5 18 miljard 20 miljard

Conclusies 1. Hoe zwaarder de ster, des te korter zijn leven 2. De zwaarste sterren leven slechts een paar miljoen jaar: dus bijna alle zware sterren die ooit zijn gevormd zijn al verdwenen 3. Sterren lichter dan 0.8 Mzon kunnen ouder worden dan 14 miljard jaar (= leeftijd van heelal) dus alle lichte sterren die ooit zijn gevormd bestaan nog !!!

Fusie van helium → koolstof → zuurstof

Belangrijkste fusie reakties in sterren grondstof produkt temperatuur Waterstof → Helium 10 miljoen Helium → Koolstof 100 miljoen Koolstof +He → Zuurstof 200 miljoen Zuurstof → Silicium 1 miljard Silicium → IJzer 2 miljard

De zon over 3.5 miljard jaar : een rode reus: R=50 Rzon opzwellen doordat ster convectief wordt aarde verliest water en dampkring ! Verdroogde aarde

300 miljoen jaar later : rode superreus : R=300 Rzon einde van de aarde !!

Afmeting van rode superreus op schaal t.o.v. zon

Rode superreus met kern van helium en koolstof = “pit” van de zon

de zon gaat “pulseren” en stoot daarbij buitenlagen af

Buitenlagen zijn uitgestoten: “ring nevel”

“zandloper” nevel

“katte-oog” nevel

Katte-oog nevel lang belicht

Het einde van de zon: resterende “pit” is een witte dwerg Afmeting ~ als aarde Massa ~ helft van zon

Supernova 1987A

Supernova 1987A een ontploffende zware ster ~25 Mzon Helderheid 108 x Zon Maanden lang 25 febr 1987

“krab-nevel” restant van ster die in 1054 ontplofte expansie snelheid ~ 1500 km/s

restant van oude supernova explosie “sluier nevel” chemisch verrijkt met He, C, N, O, Fe enz

Nieuwe stervorming uit restanten van oude sterren

Conclusies: 1 Sterren produceren alle elementen door kernfusie in centrum 2. Producten komen aan eind van het leven vrij in uitgeblazen schillen of supernova explosies 3. Uitgestoten gas ontmoet andere nevels en klontert samen 4. Hieruit ontstaan nieuwe sterren: verrijkt! 5. Zon en aarde zijn ontstaan uit verrijkte wolken 6. Ieder atoom in ons lichaam (behalve H) is in sterren gevormd. Wij zijn gemaakt van “sterrenstof”

Informatie Hubble plaatjes op web: www.heritage.stsci.edu http://oposite.stsci.edu/pubinfo Nederlandse sterrenkunde webstek (o.a. voor scholieren): www.astronomy.nl Populair artikel: “Het ontstaan van sterren gezien door de Hubble Space Telescope” Henny Lamers, Zenit, September 1999