Antikke astronomer trodde at solen var en ildkule, men nå vet astronomer at det er atomfusjon som foregår i kjernen av stjerner som lar dem produsere så mye energi. La oss se på forholdene som er nødvendige for å skape atomfusjon i stjerner og noen av de forskjellige fusjonsbarna som kan fortsette.
Kjernen i en stjerne er et intenst miljø. Trykket er enormt, og temperaturene kan være større enn 15 millioner Kelvin. Men dette er den typen forhold du trenger for at atomfusjon skal finne sted. Når disse forholdene er nådd i kjernen av en stjerne, konverterer atomfusjon hydrogenatomer til heliumatomer gjennom en flertrinns prosess.
For å fullføre denne prosessen blir to hydrogenatomer slått sammen til et deuteriumatom. Dette deuteriumatom kan deretter slås sammen med et annet hydrogen for å danne en lys isotop av helium - 3Han. Til slutt kan to av helium-3-kjernene slås sammen for å danne et helium-4-atom. Hele denne reaksjonen er eksoterm, og den frigjør en enorm mengde energi i form av gammastråler. Disse gammastrålene må ta den lange, sakte ferden gjennom stjernen, bli absorbert og deretter sendt ut fra atom til atom. Dette bringer ned gamma-strålene energi til det synlige spekteret som vi ser strømme fra overflaten til stjerner.
Denne fusjonssyklusen er kjent som proton-proton-kjeden, og det er reaksjonen som skjer i stjerner med massen av vår sol. Hvis stjerner har mer enn 1,5 solmasser, bruker de en annen prosess som kalles CNO (karbon-nitrogen-oksygen) syklus. I denne prosessen smelter fire protoner sammen med karbon, nitrogen og oksygen som katalysatorer.
Stjerner kan avgi energi så lenge de har brensel i kjernen. Når dette hydrogenet renner ut, lukkes fusjonsreaksjonene og stjernen begynner å krympe og avkjøles. Noen stjerner vil bare bli til hvite dverger, mens mer massive stjerner vil kunne fortsette fusjonsprosessen ved hjelp av helium og enda tyngre elementer.
Vi har skrevet mange artikler om stjerner her på Space Magazine. Her er en artikkel om en stjerne som nylig avsluttet fusjonsreaksjonene sine, og her er en stjerne som antente fusjonsreaksjonene på nytt.
Hvis du vil ha mer informasjon om stjerner, kan du sjekke Hubblesites nyhetsmeldinger om stjerner, og her er hjemmesiden for stjerner og galakser.
Vi har spilt inn flere episoder med Astronomy Cast om stjerner. Her er to som du kan finne nyttige: Episode 12: Where Do Baby Stars Come From, and Episode 13: Where Do Stars Go When they Die?
referanser:
http://www.jet.efda.org/fusion-basics/what-is-fusion/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/procyc.html
http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/olson1/
