„Mindannyian csillagporból vagyunk”

Egy sötét holdtalan éjszakán feltekintve a csillagoktól sziporkázó égboltra, az emberek nagy többségét elragadtatott érzések és gondolatok hatják át. Átérezzük, milyen csodálatos ez a teremtett világ, és hogy mennyi analógia figyelhető meg önmagunk és a csillagok élete között. Nem élőlények, de „életük" a miénkhez hasonlóak. Megszületnek, hosszú ideig stabilan működnek, majd elérik a „változó kort", amikor a korábbi stabil állapotuk felborul, és változó csillaggá válnak. 

Ezután jön a végállapot, amely a születésükkor kialakult tömegtől függően különböző módon alakulhat. Az éjszakai égboltot beragyogó csillagok a mi Napunk testvérei. Emberi léptékkel mérve mindegyik szinte végtelen hosszú ideig él, de ezen belül mindenféle korú csillagot láthatunk. Ha ügyesen rakjuk össze a mozaik elemeit, meg tudjuk fejteni, hogy miként születnek, meddig élnek, és hogyan halnak meg a csillagok. Az emberek életkora ritkán éri el a 100 esztendőt, az emberélet különböző szakaszairól különböző orvosi és biológiai feljegyzésekkel rendelkezünk. A csillagok azonban több százmillió vagy több milliárd évig léteznek. Felvetődhet bennünk a kérdés, hogy mi, emberek honnan tudjuk megmondani, hogyan élik le életüket? Ezeknek az égi gázgömböknek élettartama sokmilliószorosan felülmúlja az emberi életet. Van azonban más megoldás mint egyetlen csillagot figyelni. 

A Tejútban kb. 300 milliárd csillag van. Olyanok, mint az erdő fái. Van közöttük magonc, csemete, amelyik éppen most szökken szárba, van, amelyik erős fa, mely életének delén tart, és vannak öreg, haldokló fák. Az egészet összevetve képet alkothatunk egy fa életútjáról. Nos, ilyenek a csillagok is a galaxisban. Nem egyidősek. A csillagászok azonban nem mehetnek a „csillagerdőbe", hanem innen a Földről kell mindent felderíteni. Ehhez ma már megvannak az elméleti atomfizikai, csillagászati modellek is, melyekkel felvázolható egy csillag életútja. Minden egy hideg por és gázfelhőben veszi kezdetét. A gáz itt nyugalomban van kezdetben, és nagyon alacsony a hőmérséklete, úgy hozzávetőlegesen mínusz 260 fok. Ám egy közeli csillag halála, például egy szupernóvarobbanás lökéshulláma változásokat indít el. Az addig nyugodt felhőben elkezd munkálkodni a gravitáció, és egyre sűrűbb és forróbb lesz a felhő.

Egy-egy ilyen csillagközi por és gázfelhőben akár több száz csillag is keletkezik egyszerre. Amikor a helyi gázsűrűsödések középpontjában a hőmérséklet eléri a 10 millió fokot, új csillag születik. Magjának belsejében megkezdődik a hidrogén atommagok héliummá fuzionálása. Innentől fogva a csillag további sorsa a tömegétől függ. A mi Napunk egy átlagos sárga csillag. A kisebbek, a vörös törpék csak tized, harmad akkora tömegűek. A Napunknál nagyobb kék csillagok akár 8-10 naptömegűek is lehetnek. A vörös törpék életútja rendkívül egyszerű és nyugodt. Életük akár 20- 30 milliárd évet is felölelhet, egyenletesen sugározzák ki a magjukban felszabaduló energiát, míg végül elfogy az összes hidrogén, és leáll a fúzió. Lassan kihűlnek és elhalványulnak. Ennél izgalmasabb a mi Napunkhoz hasonló csillagok élete. Az ilyen csillagok több mint 10 milliárd évig élnek. Most Napunk 5 milliárd éves. Magjában a hidrogén- hélium arány 50-50%. Amikor az összes hidrogén héliummá alakul, akkor a Nap külső rétegei kitágulnak, míg magja összébb zsugorodik, megnő benne a nyomás és hőmérséklet. Vörös óriás lesz, a jelenleginél mintegy 100-szor nagyobb átmérőjű. 

Ekkor magjában a hélium elkezd átalakulni szénné. A Föld sorsa ezzel végképp megpecsételődik, ugyanis a táguló Nap elnyeli, vagy legalábbis felégeti. Amikor ez véget ér, a csillagunk meghal, magja egy fehér törpévé omlik össze, külső gázrétegeit pedig ledobja, melyekből planetáris köd keletkezik. A visszamaradó fehér törpe akkora, mint a Föld, de benne a csillag anyagának 80-90 százaléka zsúfolódik össze. A Napunknál nagyobb csillagok halála még ettől is látványosabb. Élettartamuk pedig csak néhány 10 millió év. A hélium szénné alakulása után vörös szuperóriássá válnak. Amikor magjukban már csak szén van, az tovább zsugorodik, és újabb magreakciók során nitrogén, oxigén, szilícium, végül vas keletkezik. Amikor a csillag magja tiszta vassá alakul, megkezdődik a halála. 

A vas ugyanis - ha nehezebb elemmé fuzionál, - már nem termeli, hanem fogyasztja az energiát. Ekkor a gravitáció kerekedik felül és a hatalmas magot másodpercek alatt összeomlasztja, míg a külső rétegek erre rázuhanva visszapattannak róla és kilökődnek. Szupernóvarobbanás történik, melynek hőmérséklete 1 milliárd fok körüli, fényessége pedig meghaladja egy galaxis összfényességét. Ha a csillag magjának tömege 1,44 - 3 naptömeg közötti, akkor neutron maradványcsillag keletkezik. Ez alig 16 km átmérőjű, de szinte az egész csillaganyag benne található. Olyan sűrű, hogy csak neutronok alkotják. Egy köbcentiméternyi ilyen neutronanyag tömege 200 milliárd tonnát tesz ki. Ha véletlenül „elejtenénk", átzuhanna a Földön. Ha azonban a csillag magjának tömege nagyobb, mint 3 naptömeg, akkor a gravitációt semmi sem állítja meg, és fekete lyuk jön létre, amely csupán néhány kilométer átmérőjű. Olyan erős a gravitációja, hogy felszínéről még a fény sem képes kiszabadulni, tehát láthatatlan. 

Ezt a rövid összefoglalót befejezve Carl Sagan neves csillagász szép gondolatával búcsúzom: „Mindannyian csillagporból vagyunk". Testünk minden atomja a hidrogén kivételével az előző csillaggenerációk belsejében jött létre, és képezi alapját majd újabb csillagok létrejöttének. 

Szutor István