Αστέρας

Αντικείμενο που αποτελείται από πλάσμα σε υψηλή θερμοκρασία, παράγει ενέργεια μέσω πυρηνικών συντήξεων και εκπέμπει ηλεκτομαγνητική ακτινοβολία και νετρίνα. Οι αστέρες παρουσίαζουν μεγάλη ποικιλία στα χαρακτηριστικά τους, όπως στο χρώμα τους, της θερμοκρασία τους, την ακτίνα τους και στο φάσμα τους. Οι παράμετροι που καθορίζουν τα παραπάνω χαρακτηριστικά είναι η αρχική μάζα και σύσταση. Η αρχική σύσταση εξαρτάται από τα υλικά τα οποία βρίσκονταν στην περιοχή δημιουργίας του άστρου ενώ η κατανομή της μάζας υπακούει τον νόμο του Salpeter.

Τα αστέρια δημιουργούνται από βαρυτικές αστάθειες εντός νεφών μοριακού υδρογόνου. Μετά την κατάρρευση τα άστρα βρίσκονται σε κατάσταση υδροστατικής ισορροπίας, δηλαδή το βάρος των υπερκείμενων στρωμάτων εξισορροπείται από την πίεση και εισέρχονται στο στάδιο της κύριας ακολουθίας. Η υψηλή πίεση οδηγεί σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες στο εσωτερικό με αποτέλεσμα να είναι δυνατές οι πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης. Στα αστέρια που πραγματοποιούν συντήξεις υδρογόνου με τελικό αποτέλεσμα ήλιο(He) οι κυριότερες διαδικασίες που οδηγούν στην απελευθέρωση ενέργειας είναι ο κύκλος πρωτονίου-πρωτονίου και ο κύκλος CNO (Άνθρακα-Αζώτου-Οξυγόνου).

Οταν καταναλώθεί το υδρογόνο από τον πυρήνα τότε τα εξωτερικά στρώματα ψύχονται και διαστέλλονται και ο αστέρας εισέρχεται στο στάδιο του κόκκινου γίγαντα. Σε αυτό το στάδιο τα άστρο πραγματοποιεί σύντηξη ηλίου. Αστέρια μεγάλης μάζας συνεχίζουν τη διαδικασία της σύντηξης δημιουργώντας βαρύτερα υλικά μέχρι το σίδηρο.

Η τελική κατάληξη ενός άστρου εξαρτάται από την μάζα που απομένει. Σε περίπτωση που η τελική μάζα του είναι κάτω των 1.4 (όριο Chandrasekhar) τότε η κατάληξη θα είναι ένας λευκός νάνος, αν η μάζα είναι μεταξύ του ορίου Chandrasekhar και 3 τότε η κατάληξη είναι ένας αστέρας νετρονίων, αν η τελική μάζα όμως είναι πάνω από 3 τότε η κατάληξη είναι μια μαύρη τρύπα.