Hoe komen sterren aan hun einde?

Geen brandstof, geen leven

De meeste sterren doen er miljoenen jaren over om te sterven, maar wanneer hun tijd erop zit, hangt af van hun massa. Een ster bereikt haar eindstadium wanneer haar interne brandstof op is. In de beginfase gebruikt ze waterstof, daarna helium, en op het einde de zwaardere chemische elementen. Als de brandstof opraakt, produceert de ster niet meer genoeg energie en worden er geen kernreacties meer veroorzaakt. Dat betekent het einde voor de ster. Anders dan je misschien zou verwachten, komt die deadline vroeger voor zware dan voor lichte sterren, omdat de kernreacties er sneller in verlopen. 

Onbekende einde van lichte sterren

We vergelijken de sterren in ons heelal steeds met onze belangrijkste ster: de zon. Heeft een ster een massa tussen 0,08 en 0,8 keer de massa van onze zon? Dan gaat het om een lichte ster — een ​‘rode dwerg’ — die we met ons blote oog niet kunnen zien. De kernreactie van waterstof naar helium gebeurt er erg traag, waardoor ze lang kunnen blijven stralen. Er wordt geschat dat ze wel 10 biljoen jaar oud kunnen worden. Maar heel zeker weet men dat nog niet, omdat ons universum nog jong is. We zagen dit type ster nog niet in zijn eindstadium. 

Uitdovende einde van sterren-zoals-de-zon

Sterren die ongeveer de massa van onze zon hebben, gaan een ander levenseinde tegemoet. Zodra al hun waterstof is verbrand, begint hun kern te krimpen en begint de ster feller te stralen. Tegelijk zwellen haar buitenste lagen op. Zo kan de ster wel miljoenen kilometers groot worden. We spreken dan ook van een ​‘rode reus’. Ongeveer één miljard jaar later is alle helium in de kern opgebrand, waardoor de ster instabiel wordt en haar buitenste lagen wegblaast. De kern die overblijft wordt ​‘witte dwerg’ genoemd. In de daarop volgende miljarden jaren stoppen stilaan alle processen en koelt de witte dwerg af. Uiteindelijk wordt de ster onzichtbaar. 

Dit lot staat ook onze zon te wachten. Maar geen paniek: het duurt zeker nog 5 miljard jaar voordat zij haar waterstof heeft opgebruikt en een rode reus wordt. 

Exploderende einde van zware sterren

Sterren die meer dan acht keer zo zwaar zijn als onze zon eindigen hun leven veel abrupter en spectaculairder. Wanneer hun waterstof op is, zwellen ze op tot ​‘rode superreuzen’. Ze proberen nog in leven te blijven met verschillende reserve-brandstoffen, maar dit lukt slechts een paar miljoen jaar. Er worden steeds zwaardere elementen verbrand tot er geen energie meer gewonnen wordt uit die kernreacties. Het gevolg: de ster explodeert en slingert een groot deel van haar materie de ruimte in. We spreken van een ​‘supernova’.

En na de supernova?

Door de explosie straalt de supernova ongeveer een week lang harder dan alle andere sterren in haar sterrenstelsel. Daarna dooft ze snel uit. Wat overblijft van de ster eindigt als neutronenster of — in het geval van bijzonder zware sterren — als zwart gat. De ster implodeert dan tot een gebied waar de zwaartekracht zo groot is dat zelfs licht er niet kan ontsnappen. 

Nieuw sterrenleven

De materie die bij de explosie van de supernova de ruimte in gekatapulteerd wordt, vormt een nevel: de supernovarest. Van daaruit kunnen nieuwe planeten of sterren ontstaan. En zo begint het sterrenverhaal weer van voor af aan.