Gwiazdy

kuliste ciało niebieskie stanowiące skupisko powiązanej grawitacyjnie materii w stanie plazmy bądź zdegenerowanej. Przynajmniej przez część swojego istnienia gwiazda w sposób stabilny emituje powstającą w jej jądrze w wyniku procesów syntezy jądrowej atomów wodoru energię w postaci promieniowania elektromagnetycznego, w szczególności światło widzialne. Gwiazdy zbudowane są głównie z wodoru i helu, prawie wszystkie atomy innych cięższych pierwiastków znajdujące się we Wszechświecie powstały w efekcie zachodzących w nich przemian jądrowych lub podczas wieńczących ich istnienie wybuchów.

Gwiazda powstaje wskutek kolapsu obłoku molekularnego – chmury materii złożonej w większości z wodoru, a także helu oraz śladowych ilości cięższych pierwiastków. Gdy jądro gwiazdy osiągnie dostatecznie dużą gęstość, rozpoczyna się proces stopniowej zamiany składającego się nań wodoru w hel na drodze stabilnych reakcji fuzji jądrowej. Pozostała część materii gwiazdy przenosi energię wyzwalaną w tym procesie z jądra w przestrzeń kosmiczną za pomocą procesów transportu promieniowania oraz konwekcji. Powstałe w ten sposób ciśnienie wewnętrzne zapobiega dalszemu zapadaniu się tworzącej gwiazdę materii pod wpływem grawitacji. Gdy wodór w jądrze ulegnie wyczerpaniu, gwiazdy o masie równej przynajmniej 0,4 masy Słońca znacznie się powiększają i ulegają przeobrażeniu w czerwone olbrzymy, które w niektórych przypadkach zdolne są syntetyzować cięższe pierwiastki bezpośrednio w jądrze bądź w powłokach je otaczających. Gwiazda rozpoczyna wtedy ewolucję do formy zdegenerowanej, zwracając część swojej materii składowej w przestrzeń, gdzie utworzy ona kolejne pokolenie gwiazd o większej zawartości ciężkich pierwiastków.

Astronomowie mogą ustalić masę, wiek, skład chemiczny oraz wiele innych cech gwiazdy, badając jej spektrum, jasność oraz drogę, jaką przebywa w przestrzeni kosmicznej. Masa gwiazdy stanowi główną determinantę procesu jej ewolucji oraz sposobu, w jaki zakończy ona swe życie. Inne parametry gwiazdy, takie jak średnica, prędkość obrotu wokół własnej osi, sposób poruszania się oraz temperatura, określa się na podstawie jej dotychczasowej ewolucji. Wykres zależności pomiędzy temperaturami gwiazd a ich jasnością nosi nazwę diagramu Hertzsprunga-Russella (H-R) i pozwala oszacować wiek gwiazdy oraz określić stadium życia, w którym się ona znajduje.

Z wyjątkiem najbliższej naszej planecie gwiazdy – Słońca – oraz niektórych supernowych[a], gwiazdy można obserwować z powierzchni Ziemi jedynie na nocnym niebie, gdyż wtedy nie przyćmiewa ich Słońce[b]. Najlepiej widocznym na sferze niebieskiej gwiazdom od dawna nadawano różne nazwy, łączono je także w gwiazdozbiory. Astronomowie pogrupowali gwiazdy oraz inne ciała niebieskie w katalogi astronomiczne, które zapewniają ujednolicone nazewnictwo tych obiektów.

Wiele gwiazd, choć nie większość, jest związanych grawitacyjnie z innymi, tworząc układy podwójne lub wieloskładnikowe układy gwiazd, w których owe ciała niebieskie poruszają się wokół siebie po w miarę stabilnych orbitach. W ciasnych układach podwójnych, gdzie dwie gwiazdy krążą w małej odległości, ich wzajemne oddziaływanie może istotnie wpływać na przebieg procesów ich ewolucji. Gwiazdy nie są jednorodnie rozrzucone we Wszechświecie, lecz wchodzą w skład dużych struktur utrzymywanych dzięki sile grawitacji, takich jak gromady czy galaktyki.

Rozgwieżdżone niebo inspirowało prace wielu poetów, pisarzy, filozofów oraz muzyków, niejednokrotnie bezpośrednio angażowali się oni w prowadzenie badań astronomicznych.