PGO-model 8 - WordPress.com

PGO-LEIDRAAD ALGEME NATUURWETENSCHAPPEN
MODULE: Heelal
GROEPSLEDEN: Joost Bus, Erik Hernaamt, Kenji van Keeken, Ruben Stollman
ARIKEL (TITEL): De levenscyclus van een ster
1. Verhelder onduidelijke termen en begrippen
 Kernreactie Een kernreactie is een proces waarbij de kernen van atomen van
samenstelling veranderen, hierdoor kunnen andere elementen ontstaan.
 Kernfusie (soort kernreactie) Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende
atomen, waarbij een andere, zwaardere kern wordt gevormd. Wanneer atomen van lichte
elementen zoals waterstof samensmelten, wordt hierbij iets van de massa omgezet in
energie. Het fuseren van zwaardere atomen kost daarentegen juist energie. De overgang
tussen 'licht' en 'zwaar' ligt in deze context bij het element ijzer.


Moleculaire wolken Een moleculaire wolk is een interstellaire wolk (wolk gelegen tussen
sterren) waarvan de dichtheid en omvang de vorming van moleculair waterstof (H2) toelaat.
Planetaire nevel Een planetaire nevel is een uitdijende gasschil in de ruimte geproduceerd
door bepaalde types sterren aan het eind van hun leven in de reuzentak van het
Hertzsprung-Russelldiagram. Het is een emissienevel, een diffuse nevel die aan de hemel
zichtbaar is doordat het aanwezige gas en stof in de nevel door sterren in de buurt wordt
verhit en geïoniseerd.
Voorbeeld van een moleculaire wolk




Voorbeeld van een planetaire nevel
Rode reus Een rode reus is een ster die aan het einde van haar levensfase is gekomen. De
temperatuur ligt rond de 100 miljoen Kelvin, waarin helium omgezet kan worden tot
koolstof.
Witte dwerg Een witte dwerg is een ster die aan het einde van haar levenscyclus is gekomen.
In de witte dwerg vinden dus geen kernreacties meer plaats. De massa van de kern moet
kleiner zijn dan 1,4 zonmassa's (Chandrasekhar-limiet), anders eindigt de ster als een
neutronenster of een zwart gat.
Blauwe superreus Een superreus is de aanduiding voor de helderste soort min of meer
stabiele sterren
Rode superreus Een superreus is de aanduiding voor de helderste soort min of meer stabiele
sterren. Rode superreuzen ontstaan door het uitdijen van blauwe superreuzen en zijn
daardoor meestal groter, enkele honderden malen de diameter van de zon, waardoor ze hun
helderheid behouden. Ze dijen uit doordat de kern van de ster steeds heter wordt naarmate
de ster ouder wordt, vanwege de kernfusie van steeds zwaarder gevormde scheikundige
elementen in hun kern.



Supernova Een supernova is het verschijnsel waarbij een ster aan het eind van zijn levensjaar
alleen nog maar waterstof heeft in de buitenste lagen. Meer naar binnen toe zijn er
zwaardere elementen. De kern bestaat uit ijzer in de vorm van gas. Bij zulke zware sterren
kan dat de ster implodeert: een supernova-uitbarsting is herkenbaar aan de enorme
hoeveelheid licht die erbij wordt uitgestraald. De ster vlamt op met de lichtkracht van
honderden miljoenen tot meer dan een miljard zonnen. Supernovae ontstaan via twee
mechanismen: ten eerste zijn ze het natuurlijk levenseinde van alle zware sterren
(supernovae typen Ib, Ic en II); ten tweede kunnen witte dwergen in nauwe dubbelsterren
zich ontwikkelen tot een supernova (type Ia). De chemische elementen met een
atoomnummer groter dan dat van ijzer danken hun ontstaan aan supernovae.
Neutronenster Een neutronenster is het eindstadium van een ster waarvan de kernmassa
voor de implosie tussen 1,4 en 3 maal die van de zon bedraagt. Omdat aan het eind van de
levensduur tijdens het supernovastadium van de ster een aanzienlijk deel van de massa
wordt weggeblazen is de neutronenster zelf wat minder zwaar. De straal is in de orde van
grootte van 10 kilometer.
Zwart gat Volgens de algemene relativiteitstheorie is een zwart gat een gebied waaruit niets,
zelfs licht niet, kan ontsnappen, vanwege de extreme vervorming van de ruimtetijd door de
zwaartekracht van een zeer compacte enorme massa. Rond een zwart gat is er een
denkbeeldig oppervlak dat als grens optreedt, de waarnemingshorizon. Vlak boven deze
waarnemingshorizon kan het licht nog net aan de zwaartekracht van het zwarte gat
ontsnappen.
2. Definieer het centrale probleem / vraag van het artikel
Hoe verloopt de levenscyclus van een ster?
3. Analyseer het artikel / de rode draad
Sterren kunnen worden opgedeeld in twee groepen: lichte en zware sterren.
Lichte sterren ontstaan uit moleculaire wolken, deeltjes in die wolken trekken andere deeltjes aan
waardoor dezen steeds dichter op elkaar gaan zitten, de temperatuur stijgt en op een bepaalde
temperatuur beginnen kernreacties; heliumdeeltjes worden gevormd van waterstofdeeltjes. Deze
reacties geven energie af.
Deze reacties blijven doorgaan, eenmaal aangekomen bij een temperatuur van 100 miljoen Kelvin
beginnen de heliumdeeltjes te vormen tot koolstofdeeltjes. Dit soort ster noemt men een rode reus
Uiteindelijk worden de buitenlagen van de ster worden weggeblazen waardoor planetaire nevel
wordt gevormd.
De kern blijft over, deze is erg compact; vaak kleiner dan de Aarde. Dit noemt men een witte dwerg,
deze dooft uit totdat deze niet meer te zien is. Er gebeuren geen reacties meer.
Zware sterren vormen op dezelfde manier, alleen wordt het geen rode reus, maar dijt een blauw
superreus uit tot een rode superreus. Hierin gebeuren kernfusie reacties totdat ijzer (ijzer fusie, en
atoomnummers daarboven, kosten energie in tegenstelling tot lagere atoomnummers) het
stermateriaal domineert. Wanneer dit gebeurt implodeert de kern. Dit is een supernova. De
imploderende kern vormt een neutronenster. Soms is de kern zo zwaar dat de zwaartekracht ervoor
zorgt dat er geen licht ontsnapt.
4. Orden de ideeën uit de analyse van het probleem
Lichte ster
Moleculaire wolk > Ster > Rode reus > Witte dwerg > Uitdoven
Zware ster
Moleculaire wolk > Ster > Blauwe superreus > Rode superreus > Supernova > Neuronenster of zwart gat
>Planetaire nevel
5. Formuleer leerdoelen
Wat is de levenscyclus van een ster?
6. Beantwoord je leerdoelen
Zie 4.
7. Schrijf een korte samenvatting van de ‘oplossing’ van dit probleem