Τα αστέρια είναι τεράστια διαστημικά αντικείμενα με τη μορφή σφαιρών αερίου που εκπέμπουν το δικό τους φως, σε αντίθεση με τους πλανήτες, τους δορυφόρους ή τους αστεροειδείς, οι οποίοι λάμπουν μόνο επειδή αντανακλούν το φως των αστεριών. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να καταλήξουν σε συναίνεση σχετικά με το γιατί τα αστέρια εκπέμπουν φως και ποιες αντιδράσεις στα βάθη τους προκαλούν τόσο μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Ιστορία της μελέτης των αστεριών
Στην αρχαιότητα, οι άνθρωποι πίστευαν ότι τα αστέρια είναι οι ψυχές ανθρώπων, ζωντανών όντων ή καρφιών που κρατούν τον ουρανό. Έκαναν πολλές εξηγήσεις για το γιατί τα αστέρια λάμπουν τη νύχτα και για πολύ καιρό ο Ήλιος θεωρήθηκε ένα εντελώς διαφορετικό αντικείμενο από τα αστέρια.
Το πρόβλημα των θερμικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στα αστέρια γενικά και στον Ήλιο - το πιο κοντινό μας αστέρι - ειδικότερα, ανησυχεί εδώ και καιρό τους επιστήμονες σε πολλούς τομείς της επιστήμης. Οι φυσικοί, οι χημικοί, οι αστρονόμοι προσπάθησαν να καταλάβουν τι οδηγεί στην απελευθέρωση της θερμικής ενέργειας, συνοδευόμενη από ισχυρή ακτινοβολία.
Οι χημικοί επιστήμονες πίστευαν ότι οι εξωθερμικές χημικές αντιδράσεις έλαβαν χώρα σε αστέρια, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας θερμότητας. Οι φυσικοί δεν συμφώνησαν ότι οι αντιδράσεις μεταξύ των ουσιών λαμβάνουν χώρα σε αυτά τα διαστημικά αντικείμενα, καθώς καμία αντίδραση δεν θα μπορούσε να δώσει τόσο φως σε δισεκατομμύρια χρόνια.
Όταν ο Mendeleev άνοιξε το διάσημο τραπέζι του, ξεκίνησε μια νέα εποχή στη μελέτη των χημικών αντιδράσεων - βρέθηκαν ραδιενεργά στοιχεία και σύντομα ήταν οι αντιδράσεις της ραδιενεργής διάσπασης που ονομάστηκαν η κύρια αιτία της ακτινοβολίας των αστεριών.
Η διαμάχη σταμάτησε για λίγο, καθώς σχεδόν όλοι οι επιστήμονες αναγνώρισαν αυτή τη θεωρία ως την πιο κατάλληλη.
Σύγχρονη θεωρία της αστρικής ακτινοβολίας
Το 1903, η ήδη καθιερωμένη ιδέα για το γιατί τα αστέρια λάμπουν και ακτινοβολούν θερμότητα ανατράπηκε από τον Σουηδό επιστήμονα Svante Arrhenius, ο οποίος ανέπτυξε τη θεωρία της ηλεκτρολυτικής αποσύνδεσης. Σύμφωνα με τη θεωρία του, η πηγή ενέργειας στα άστρα είναι άτομα υδρογόνου, τα οποία συνδυάζονται μεταξύ τους και σχηματίζουν βαρύτερους πυρήνες ηλίου. Αυτές οι διεργασίες προκαλούνται από ισχυρή πίεση αερίου, υψηλή πυκνότητα και θερμοκρασία (περίπου δεκαπέντε εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου) και συμβαίνουν στις εσωτερικές περιοχές του άστρου. Άλλοι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν αυτήν την υπόθεση, ο οποίος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μια τέτοια αντίδραση σύντηξης είναι αρκετή για να απελευθερώσει την κολοσσιαία ποσότητα ενέργειας που παράγουν τα αστέρια. Είναι επίσης πιθανό ότι η σύντηξη υδρογόνου έχει επιτρέψει στα αστέρια να λάμπουν για δισεκατομμύρια χρόνια.
Σε μερικά αστέρια, η σύνθεση του ηλίου έχει τελειώσει, αλλά συνεχίζουν να λάμπουν όσο υπάρχει αρκετή ενέργεια.
Η ενέργεια που απελευθερώνεται στο εσωτερικό των αστεριών μεταφέρεται στις εξωτερικές περιοχές του αερίου, στην επιφάνεια του αστεριού, από όπου αρχίζει να εκπέμπει με τη μορφή φωτός. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι ακτίνες του φωτός ταξιδεύουν από τους πυρήνες των αστεριών στην επιφάνεια για δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Μετά από αυτό, η αστρική ακτινοβολία φτάνει στη Γη, η οποία απαιτεί επίσης πολύ χρόνο. Έτσι, η ακτινοβολία του Ήλιου φτάνει στον πλανήτη μας σε οκτώ λεπτά, το φως του δεύτερου κοντινότερου αστεριού Proxima Tsentravra φτάνει σε μας για περισσότερα από τέσσερα χρόνια και το φως πολλών αστεριών που μπορεί να δει με γυμνό μάτι στον ουρανό έχει ταξιδέψει αρκετές χιλιάδες ή και εκατομμύρια χρόνια.
