Ενα αστέρι πεθαίνει …

Τα  πρώτα  αστέρια  που γεννήθηκαν πρέπει να είχαν μεγάλη μάζα, αφού στο νεαρό τότε Σύμπαν, τα γιγάντια μοριακά νέφη, βασική προϋπόθεση για τη γέννηση ενός  αστέρα, βρίσκονταν παντού σε απίθανες ποσότητες. Τα μεγάλης μάζας αστέρια …ξεμένουν γρήγορα από καύσιμα, οπότε δεν ζουν ως τις μέρες μας. Τα ίχνη των βαρύτερων(από το υδρογόνο και το ήλιο) στοιχείων, στους αστέρες που παρατηρούμε σήμερα,  πρέπει να είναι απομεινάρια των πρωτογέννητων εκείνων αστεριών.

Οταν το υδρογόνο, στον πυρήνα ενός αστέρα μετατρέπεται σε ήλιο, ο πυρήνας συστέλλεται, με αποτέλεσμα, λόγω των περισσότερων συγκρούσεων στο εσωτερικό του,  να γίνεται πιο πυκνός και πιο θερμός. Με την αύξηση της θερμοκρασίας ξεκινά η σύντηξη πυρήνων ηλίου, οπότε παράγεται νέο στοιχείο :  το  βηρύλλιο.  Ο πυρήνας του βηρυλλίου είναι πολύ ασταθής. Στον απειροελάχιστο χρόνο της ζωής του (μόλις ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου) κατορθώνει να συγκρουσθεί με έναν πυρήνα ηλίου, οπότε γεννιέται ένας πυρήνας άνθρακα. Οταν η θερμοκρασία αυξηθεί περισσότερο και ένας πυρήνας άνθρακα συγκρουσθεί με έναν ηλίου, θα παραχθεί ο πυρήνας του οξυγόνου. Με περαιτέρω συγκρούσεις, που προκαλούν και αντίστοιχη άνοδο της θερμοκρασίας, δημιουργούνται  οι ακόμη βαρύτεροι πυρήνες, μέχρι να παραχθεί πυρήνας σιδήρου, που σηματοδοτεί το τέλος της ενδοαστρικής νουκλεοσύνθεσης.

Τα άτομα του σιδήρου απαιτούν μεγάλη επιπλέον ενέργεια για να συντηχθούν. Οταν το αστέρι δεν τη διαθέτει αυτή την ενέργεια, δεν υπάρχει τρόπος να εξισορροπηθεί η βαρύτητα, ο πυρήνας,  που αποτελείται πια μόνο από σίδηρο, παραδίδεται στη βαρυτική συστολή, μέσα σε δευτερόλεπτα. Τότε, στην παγκόσμια αρμονία, η ορχήστρα αρχίζει να παιανίζει το ρέκβιεμ για το τέλος  της  κανονικής  ζωής του αστέρα.

Η συστολή είναι πολύ γρήγορη, προκαλεί ωστικά κύματα σε όλον τον αστέρα και εκτινάσσει μεγάλες ποσότητες βαρέων στοιχείων σε όλο το διάστημα. Η μεγάλη ποσότητα ενέργειας που εκλύεται κάνει τον αστέρα ένα θεϊκό πυροτέχνημα που καταυγάζει το στερέωμα με εκτυφλωτικό φως. Οι αστρονόμοι ονομάζουν το φαινόμενο αυτό έκρηξη υπερκαινοφανούς  (supernova).

Κατά τη διάρκεια της έκρηξης υπερκαινοφανούς γεννιούνται στοιχεία βαρύτερα από τον σίδηρο.

Η έκρηξη supernova είναι δυνατόν σε μερικές περιπτώσεις  να μην προκαλέσει τον θάνατο του αστέρα. Τα απομένοντα ηλεκτρόνια και  πρωτόνια του πυρήνα, λόγω των τρομερών βαρυτικών δυνάμεων που ασκούνται σ’ αυτή την περίπτωση ( χωρίς αντίδραση από εσωτερικές δυνάμεις ),αλληλοεξουδετερώνονται, παράγοντας νετρόνια. Ο αστέρας έχει πια αφάνταστη πυκνότητα. Είναι ένας αστέρας νετρονίων, τόσο πυκνός που τη βαρύτητά του δεν μπορεί να τη διαπεράσει ούτε το φως. Είναι πια μια  μαύρη τρύπα.

Ατιμωτικό  τέλος  για  κάποιον που έλαμψε με φως θεϊκό στο διάστημα, έστω και για λίγο χρονικό διάστημα.

Αυτό το απαξιωτικό τέλος  επιφυλάσσεται σε όλους τους μεγάλους αστέρες. Οι πιο μικροί, όπως  ο ήλιος μας δεν διαθέτουν αρκετή ενέργεια για να φθάσουν στο επίπεδο παραγωγής σιδήρου. Αυτοί οι αστέρες διαστέλλονται και μετατρέπονται σε γίγαντες με κόκκινο χρώμα, τους  ερυθρούς γίγαντες. Τα θηρία αυτά (!) σκορπίζουν τα εξωτερικά στρώματά τους στο διάστημα. Σχηματίζουν τότε ένα πλανητικό νεφέλωμα, για να αρχίσει ο κύκλος της δημιουργίας από την αρχή, αφού όπως είπαμε οι αστέρες γεννιούνται από τη μοριακή σκόνη των νεφελωμάτων.

Οπως βλέπουμε, οι κάδοι της ανακύκλωσης είχαν εφευρεθεί δισεκατομμύρια χρόνια πριν, γιατί αυτή είναι η πληρέστερη ανακύκλωση που έγινε ποτέ.

 

Φιλιώ Νόμπελη

Πυρηνική Χημικός