Yıldız, ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan, yoğun ve karanlık uzayda ışık saçan bir plazma küresidir. Bir araya toplanan yıldızlar evrendeki gökadaları oluşturur. Dünya’ya en yakın yıldız olan Güneş’in yüzey sıcaklığı yaklaşık 6000 °C, merkezindeki sıcaklık ise yaklaşık 15 milyon °C’dir.
Gökbilimciler bir yıldızın tayfını, parlaklığını ve uzaydaki hareketini gözlemleyerek o yıldızın kütlesi, yaşı, kimyasal bileşimi gibi özelliklerini belirleyebilir. Yıldızların hemen hemen tüm özelliklerini başlangıçtaki kütlesi belirler. Bu özelliklerin arasında parlaklık, büyüklük, yıldızın gelişimi, yaşam süresi ve kaçınılmaz sonu da bulunur.
En büyük kütleli yıldızlar ortalama birkaç milyon yıl yaşarken kütlesi en düşük olan kırmızı cüceler yakıtlarını çok yavaş tüketir ve on milyar ile yüz milyar yıl arasında yaşarlar. Büyük yıldızların çekirdeklerinde daha büyük olan basınç, hidrojenin daha hızlı tükenmesine neden olur.
Büyük Kütleli Yıldızlar
Başlangıç kütleleri sekiz Güneş kütlesinden büyük olan yıldızların hayatları süpernova patlaması ile son bulur ve yıldızdan geriye nötron yıldızları veya karadelikler kalır.
Bir yıldızın oluşumu, bir moleküler bulutun içinde ve sıklıkla bir süpernova patlaması sonucu ya da iki gökadanın çarpışmasıyla oluşan şok dalgalarının tetiklediği kütleçekimsel bir kararsızlık ile başlar. Daha sonra gaz ve toz bulutu kütleçekimin etkisiyle çöker, çöken bölge ısınır ve daha küçük bulut parçalarına bölünür. Her bir bulut parçası bir ön yıldız ve sonrasında yıldız oluşturur.
Önyıldız: Önyıldızın yoğun çekirdeğinin etrafında toz halkası oluşur. Zamanla merkezden etrafa çok fazla gaz püskürür ve halka yoğunlaşarak sıkışır.
Ana Kol Yıldızı: Yıldızlar yaşam sürelerinin %90’ında çekirdekteki yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve füzyon tepkimeleri sonucunda hidrojen atomlarını helyuma çevirir. Büyük kütleli yıldızlar H-R diyagramında anakolda kaldıkları sürece toplam kütlelerinin yarısını kaybedebilir.
Kırmızı Süper Dev: Çekirdek kaynaşması sonucu merkezde büyük bir demir çekirdek oluşur.
Süpernova: Yakıtı biten büyük kütleli yıldızlar şiddetle patlar. Başlangıçta yapısı iyonize madde olan plazma şeklindeki bir süpernova, parlaklığını zamanla yitirir. Yaydığı enerji, Güneş’in 10 milyar yılda yayacağı enerjiden çok daha fazladır. Bu patlamalar, maddenin evrende bir noktadan başka noktalara taşınmasını sağlar.
Büyük kütleli yıldızların süpernova patlamalarında ya nötron yıldızı ya da binde bir ihtimalle karadelik oluşur. Karadelikleri diğer gök cisimlerinden ayıran en önemli şey, etraflarında bir olay ufku oluşmasıdır. Karadeliği çevreleyen bu küresel yüzeyi geçerek karadeliğe düşen bir cisim bir daha olay ufkunun dışına çıkamaz. Süpernovanın merkezindeki demir içeren kalıntı çekirdek daha fazla sıkışırsa nötron yıldızı oluşur. Nötron yıldızlarının çekimleri çok güçlüdür ancak karadelikler gibi etraflarında bir olay ufku oluşturmazlar.
Küçük Kütleli Yıldızlar
Başlangıç kütleleri sekiz Güneş kütlesinden küçük olan yıldızların hayatları gezegenimsi bulutsu püskürterek son bulur. Yıldızdan geriye genellikle karbon ve oksijenden oluşan bir beyaz cüce kalır. Bu da zamanla soğuyarak bir kara cüceye dönüşür.
Yıldızın Oluşumu: Toz ve gaz bulutu kümeleri ısınarak küçülür, sonunda yıldız olup parlar ve etrafındaki gazın da parlamasına yol açar. Ortadaki sıcak çekirdek kütleçekimsel etkiyle döner.
Ana Kol Yıldızı: Oluşan yıldız parlak bir ışık saçar ve hidrojen kaynağını yavaş yavaş tüketir. Büyümeye devam ederken çekirdeğindeki hidrojen helyuma dönüşür ve çok fazla miktarda enerji açığa çıkar. 4,5 milyar yaşında olan Güneş bir anakol yıldızıdır.
Kırmızı Dev Evresi: Kütlesi çok fazla değişmeyen kırmızı devin boyutu sürekli artar. Çekirdek ısınmaya devam ederken dış katmanlar soğur ve genişleyerek şişer.
Beyaz Cüce Oluşumu: Ömrünün sonuna gelmiş ve yakıtını tamamen tüketmiş Güneş benzeri kütleye sahip yıldızların dış katmanları patlamayla uzaya saçılır ve merkezlerinde sıcak bir beyaz cüce kalır. Ölen yıldızlar arkalarında gezegenimsi bulutsu adı verilen toz ve gaz bulutu bırakır.