Hoe kan het dat sterren in grootte verschillen ?

Stof in het heelal gaat samentrekken. De zwaartekracht van dat stof trekt meer stof uit de omgeving aan totdat op een bepaald moment de druk zo groot is dat kernfusie op gang komt en de ster gaat stralen.

Op het moment dat de ster gaat stralen ontstaat ook de zonnewind. Die zonnewind blaast de omgeving van de ster schoon waardoor deze geen (nauwelijks) nieuw stof kan verzamelen. De ster zal vanaf dat moment dus ook niet echt zwaarder meer worden.

De druk waarbij de ster aan fusie begint is overal in het heelal gelijk. De hoeveelheid stof die voor die druk nodig is, is dus ook min-of-meer gelijk.

Daarmee zou ook de grootte van de ster min-of-meer gelijk moeten zijn.

Toch treffen we een enorme diversiteit aan in ster-groottes.

Hoe kan dat ?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Sterren worden gevormd uit grote gaswolken (n.b. je schrijft "stof". Als je daarmee materie in het algemeen bedoelt is dat prima. Meestal wordt met stof fijnverdeelde vaste materie bedoeld - en dat is maar een klein deel van de wolk waaruit de ster gevormd wordt. Vandaar dat ik schrijf "gaswolken"). In die gaswolken is altijd een zekere hoeveelheid draaiing (impulsmoment) aanwezig. Vanwege de wet van behoud van impulsmoment gaat de wolk sneller draaien naarmate hij samentrekt. Wanneer de buitenkant van de wolk zo snel draait dat de middelpuntvliedende kracht groter wordt dan de samentrekkende zwaartekracht, zal een deel van de buitenkant afsplitsen en een aparte wolk vormen. Uiteindelijk zal de oorspronkelijke wolk opgesplitst worden in vele honderden gaswolken waaruit even zovele sterren worden gevormd. Dat is ook de reden waarom we jonge sterren vaak in groepen (open sterrenhopen) aantreffen. Het opsplitsen van de wolk is een chaotisch proces waarbij niet valt te berekenen hoe precies de massa's van de afzonderlijke delen uitvallen. Daarom hebben we sterren van allerlei verschillende massa's. Hoe groter de massa van een zo'n deel, hoe sneller die in zal storten en tot ontbranding komen. Sterren van meer dan 50 - 100 zonsmassa's zijn niet mogelijk omdat zo'n gaswolk onvermijdelijk in kleinere delen opsplitst. Sterren van minder dan 0,08 zonsmassa's zijn ook niet mogelijk omdat de druk nooit hoog genoeg wordt om kernfusie te starten. Het is dus wel juist dat de druk die nodig is om tot kernfusie te komen altijd min of meer gelijk is. Maar niet dat de massa van al die sterren dan ook gelijk moet zijn.

Er zit (net zoals bij veel andere processen in het universum) een behoorlijke variatie in reactiesnelheid. Daarbij moet ook rekening gehouden worden met de hoeveelheid stof die aanwezig is. Dit is ook niet homogeen verdeeld over het universum, anders zouden de melkwegen ook wel allemaal in grootte hetzelfde zijn. En wat we nog wel eens willen vergeten, is dat de formatie van een ster (en dus ook het begin van fusie) niet zo snel gaat als het aanzetten van een lampje. Hier gaat duizenden jaren (zo niet nog een factor of 2 groter) overheen. Dit in het hoofd houdend kan een grote ster het volgende mee hebben: heel veel waterstof aanwezig, dit "klontert" vrij snel samen (dit proces kan miljoenen jaren duren). Vele brokken vormen een groter brok en na het samenvoegen van een aantal brokken is de kritieke druk binnenin ontstaan om fusie te starten. Onderwijl dat dit opstart blijft de zwaartekracht haar werk doen. Het stof er om heen zal nog steeds terug naar binnen vallen wat de ster zwaarder maakt dan wanneer er weinig materiaal in de acretion disk aanwezig is. Het voornaamste waar je rekening mee moet houden is de tijdspanne van wanneer de kritische massa voor fusie bereikt wordt, de snelheid van stof dat aangetrokken wordt en de snelheid van wanneer de hele ster "brandt". Bij heel weinig materie, kan je dus ook gemakkelijk een rode dwerg creeeren. Maar je hebt ook zeker een punt. Supergrote sterren zijn zeldzamer dan de gemiddelde massa. Het is niet voor niets dat het lijstje met superzware sterren niet zo lang is als het lijstje alle sterren die aanwezig zijn. Zie het als een (normale) verdeling. gemiddeld zal veel voorkomen, de hyperreuzen, welke zeldzaam zijn komen 1 keer in de miljoen voor. Met het aantal sterren dat er aanwezig is, is er dus een reeele kans dat we deze tegenkomen. Ik hoop dat mijn verhaal wat duidelijkheid schept. Is misschien wat warrig. Daarvoor mijn excuses.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100