Hvězdy se během svého života výrazně proměňují: vznikají v mračnech plynu a prachu, dlouho stabilně září a nakonec končí jako úplně jiné objekty. V článku si přehledně vysvětlíme rozdíl mezi červeným trpaslíkem, rudým obrem a bílým trpaslíkem, podíváme se na aktuální fázi Slunce i na extrémy jako Proxima Centauri a VY Canis Majoris.
Jak se hvězdy rodí a co určuje jejich osud
Hvězdy vznikají v obřích mračnech plynu a prachu (mlhovinách). Gravitační síla postupně stlačuje materiál do hustšího jádra. Když teplota a tlak vzrostou dostatečně, spustí se termojaderná fúze vodíku na helium – a zrodí se hvězda na tzv. hlavní posloupnosti.
Nejdůležitější je hmotnost hvězdy. Menší hvězdy žijí dlouho a klidněji. Hmotné hvězdy září mnohem intenzivněji, ale „palivo“ spotřebují rychleji a jejich konec bývá bouřlivější.
Co je hlavní posloupnost a jak souvisí s H–R diagramem
Hlavní posloupnost je pás v Hertzsprungově–Russellově diagramu (H–R diagram), kde se nachází většina „normálních“ hvězd v jejich nejdelší stabilní etapě. V této fázi hvězdy získávají energii hlavně fúzí vodíku na helium v jádru.
Samotný H–R diagram nezávisle sestavili astronomové Ejnar Hertzsprung (1911) a Henry Norris Russell (1913). Právě díky tomuto diagramu bylo možné pochopit, že hvězdy nejsou na obloze rozmístěné náhodně, ale že jejich poloha v grafu souvisí s teplotou, svítivostí a vývojovým stádiem.
Zjednodušeně: dokud je hvězda na hlavní posloupnosti, je relativně „v rovnováze“. Když vodík v jádru dojde, hvězda se z hlavní posloupnosti posune dál – například do fáze rudého obra.
Červený trpaslík, rudý obr, bílý trpaslík: co je co?
- Červený trpaslík je malá, relativně chladná hvězda na hlavní posloupnosti. Není to závěrečná fáze hvězdy podobné Slunci, ale samostatný typ hvězdy.
- Rudý obr je vývojová fáze stárnoucí hvězdy podobné Slunci, když jí v jádru dojde vodík.
- Bílý trpaslík je hustý zbytek jádra hvězdy po odvržení vnějších vrstev.
V běžném popisu vývoje hvězd se proto nejčastěji setkáš s posloupností: hlavní posloupnost → rudý obr → bílý trpaslík.
Pojem „bílý obr“ se v tomto základním schématu standardně nepoužívá jako hlavní etapa vývoje.
Život hvězdy podobné Slunci v 5 krocích
- Vznik v mlhovině
- Dlouhá stabilní fáze na hlavní posloupnosti
- Rozpínání do fáze rudého obra
- Odhození vnějších vrstev (planetární mlhovina)
- Zbývá bílý trpaslík
V jaké fázi je naše Slunce?
Slunce je nyní na hlavní posloupnosti (spektrální třída G2V). Je staré přibližně 4,6 miliardy let a čeká ho ještě zhruba 5 miliard let této stabilní fáze. Poté přejde do stadia rudého obra a jeho závěrem bude bílý trpaslík.
Naše nejbližší hvězda: Proxima Centauri
Nejbližší známá hvězda ke Slunci je Proxima Centauri, vzdálená asi 4,24 světelného roku. Patří mezi červené trpaslíky – tedy menší a chladnější hvězdy, které mohou být aktivní a vykazovat silné hvězdné erupce.
Obr mezi obry: VY Canis Majoris
VY Canis Majoris je červený veleobr v souhvězdí Velkého psa a patří mezi největší známé hvězdy podle poloměru. U takto obřích hvězd je běžná nestabilita a výrazné ztráty hmoty, což z nich dělá jedny z nejzajímavějších objektů pro studium pozdních fází hvězdného vývoje.
Video: VY Canis Majoris
Závěr
Když se podíváme na noční oblohu, vidíme jen světelné body. Za tím světlem je ale dlouhý příběh fyziky: zrod v mlhovině, stabilní život, stárnutí i proměna v úplně nový objekt. Až příště uslyšíš pojem červený trpaslík nebo rudý obr, bude jasné, že nejde o totéž.
Zdroje
- NASA Science – How do stars form and evolve: https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/how-do-stars-form-and-evolve/
- ESA Education – Life cycle of stars: https://www.esa.int/Education/Life_cycle_of_stars
- Encyclopaedia Britannica – Red dwarf star: https://www.britannica.com/science/red-dwarf-star
- Encyclopaedia Britannica – Red giant star: https://www.britannica.com/science/red-giant-star
- Encyclopaedia Britannica – White dwarf star: https://www.britannica.com/science/white-dwarf-star
- Wikipedia (CS) – Proxima Centauri: https://cs.wikipedia.org/wiki/Proxima_Centauri
- Wikipedia (CS) – VY Canis Majoris: https://cs.wikipedia.org/wiki/VY_Canis_Majoris