## Les 16

2.2. Soorten sterren

Het valt met blote oog niet op, maar wanneer je ‘s avonds naar de sterrenhemel kijkt, zijn niet alle sterren hetzelfde. In de astronomie onderscheiden we verschillende soorten sterren en hun levensloop is bepalend voor wat zij bijdragen. Sommige sterren leven kort, anderen lang. Sommige zijn heel groot en andere klein. Sommige sterren besluiten hun leven (=bestaan) met een knal, terwijl andere sterren langzaam uitdoven. Deze verschillen zijn bepalend voor wat deze sterren ons geven en openen de deur voor de vorming van elementen, waar uiteindelijk alles uit opgebouwd is.

Door middel van een analyse van het licht dat een ster afgeeft kunnen wij tegenwoordig sterren van diverse soorten onderscheiden. Newton onderzocht in 1666 al het spectrum van onze zon en in de 19e eeuw werd het pas mogelijk een indeling te maken van sterren in duidelijk onderscheiden spectraaltypen. Wat spectraaltypen zijn wordt uitgelegd in de video "Sterrenspectra" [1:41 min.].

Hertzsprung en Russell maakten rond 1910 allebei onafhankelijk van elkaar een diagram waarbij zij de kleur van sterren uit zetten tegen hun helderheid. Dit diagram wordt het Hertzsprung-Russelldiagram of HR-diagram genoemd.

Afb. 2.2. Hertzsprung-Russelldiagram

Het werk van Ejnar Hertzsprung en Russell laten zien dat de meerderheid van de sterren behoren tot wat zij de hoofdreeks (main sequence) noemen. Zeker 90% van de sterren behoren tot deze hoofdreeks. Dit zijn de sterren met een gemiddelde doorsnede en een normale lichtsterkte en oppervlaktetemperatuur. Al deze sterren ontlenen hun energie aan de fusie van waterstof naar helium. Ook onze eigen zon is een ster uit de hoofdreeks. Wanneer de sterren uit de hoofdreeks uitdoven vormen zij rode dwergen, de uitdovende kleine sterren. Aan het andere uiteinde van de hoofdreeks (linksboven) staan de blauwe reuzen. Dit zijn hoofdreekssterren met een zeer hoge massa, tot enkele tientallen keer de massa van onze zon. De blauwe kleur is een gevolg van hun hoge temperatuur (een paar tienduizenden Kelvin). Ze stralen het grootste deel van hun energie uit in het ultraviolet. De hogere massa gaat gepaard met een nog veel hogere lichtkracht waardoor de totale levensduur drastisch lager is dan bij een ster zoals de zon.

Dan zijn er nog een aantal sterren die afwijken van de hoofdreeks. Bovenaan rechts bevinden zich de rode reuzen en superreuzen. De rode reuzen zien er rood uit door hun relatief lage effectieve temperatuur van typisch zo'n 3000 K. De superreus heet zo omdat hun straal een factor 100 tot 1000 groter is dan bij een hoofdreeksster van dezelfde temperatuur. Dit zijn sterren die in de eindfase van hun leven zitten, en enorm uitgezette, maar zeer ijle buitenlagen hebben. Deze sterren zijn ook onderhevig aan een continu massaverlies door sterrenwind, die de massa met zich meeneemt het heelal in.

Tot slot zijn er nog de witte dwergen, die linksonder staan in het HR diagram. Dit zijn eindproducten van sterren met een lagere massa dan onze zon. De weinige energie die ze nog uitstralen is thermische afkoeling. In deze sterren vinden geen kernfusies meer plaats. Het zijn sterren met een massa van een kleine ster, maar met de afmeting van een planeet.

Afb. 2.3. Ejnar Hertzsprung (1873-1967) & Henry Norris Russell (1877-1957 )

Opdracht

Opdracht 40

Onderzoek op Internet welke soort sterren je het meest ziet als je op een doorsnee avond naar de sterrenhemel kijkt. En welke sterren zie je het minst vaak?

Afb. 2.4. Levenscyclus van sterren