9 miliardów lat świetlnych. W takiej odległości od Ziemi znajduje się najdalej położona od naszej planety gwiazda. A właściwie lepiej powiedzieć - najdalej położona odkryta gwiazda. Wszechświat, bowiem,  mimo nieustannego rozwoju nauki, nadal stanowi dla nas wielką niewiadomą. Z ziemskiej perspektywy trudno go pojąć. Jego ogrom, dla zwykłych ludzi, posługujących się ziemskimi miarami jest niewyobrażalny. Tak samo rzecz się ma z gwiazdami. Obserwowane z Ziemi położone na niebie małe punkty, w rzeczywistości bywają kilkukrotnie od niej większe, o temperaturze, masie i jasności większej niż Słońce.

Potrzeba 9 miliardów lat, aby dotarło do nas światło z najdalej oddalonej gwiazdy, zatem 4,25 lata świetlne dzielące nas od Proximy, która leży najbliżej, wydają się czasem bardzo krótkim. A oznaczają przecież, że Proxima jest od nas oddalona o… 40 bilionów kilometrów! 
Jak powstały gwiazdy? Jak ewoluują, czym się od siebie różnią i jak długo trwa ich żywot?

Czym są gwiazdy?

Gwiazdy są kulistymi ciałami niebieskimi - skupiskami powiązanej ze sobą materii, których masa nie przekracza kilkudziesięciu mas Słońca. Powstają głównie z wodoru i helu, ale w miarę upływu czasu, przybywa w nich metali ciężkich. Gwiazdy emitują promieniowanie elektromagnetyczne.

Ewolucja gwiazd, czyli jak powstały gwiazdy?

Przestrzeń międzygwiazdowa wewnątrz galaktyki składa się głównie z wodoru w postaci atomowej i helu. Pył i pozostałe atomy stanowią poniżej 1 % jej masy. Jeżeli gęstość wodoru jest wystarczająco duża, a temperatura wystarczająco niska, atomy wodoru łączą się w molekuły H2 i powstaje obłok molekularny o rozmiarach od 50 do 300 lat świetlnych. Po pewnym czasie taki obłok pod wpływem własnego pola grawitacyjnego kurczy się i gęstnieje.

Najczęściej do zagęszczenia się obłoku dochodzi w rezultacie zderzenia dwóch obłoków. Także wybuch innej gwiazdy powoduje promieniowanie elektromagnetyczne , które sprawia, że materia obłoku się zagęszcza. Obłok, zapadając się, rozpada się na mniejsze obłoki. Te, które mają masę równą około 50 mas Słońca, mogą utworzyć pojedynczą gwiazdę. Gaz w obłokach rozgrzewa się, a obłok staje się obracającą, sferyczną protogwiazdą.

W obłoku rośnie gęstość i temperatura. Kiedy osiągnie ona około 15 milionów K zachodzi proces syntezy jądrowej, w wyniku której powstaje nowa gwiazda. Protogwiazdy o masie zbyt małej, żeby zaszła w ich reakcja syntezy jądrowej, noszą miano brązowych karłów, które w ciągu setek milionów lat stopniowo ochładzają się i umierają. W gwiazdach zachodzi szereg procesów wpływających na przebieg ich rozwoju. Istnieje kilka schematów ewolucji gwiazdy, które zależą od masy zapadającego się obłoku:

  • protogwiazda – brązowy karzeł – czarny karzeł
  • protogwiazda – czerwony karzeł – błękitny karzeł
  • protogwiazda – gwiazda ciągu głównego typu Słońca – czerwony olbrzym – mgławica planetarna – biały karzeł – czarny karzeł
  • protogwiazda – błękitny nadolbrzym – czerwony olbrzym – supernowa – gwiazda neutronowa
  • protogwiazda – błękitny nadolbrzym – supernowa - czarna dziura
  • protogwiazda – błękitny nadolbrzym – czarna dziura
  • protogwiazda – hiperolbrzym – pair instability supernova ( supernova powstająca z powodu niestabilności kreacji par ) – całkowite rozerwanie gwiazdy

Ścieżka ewolucji może gwiazdy może ulec zmianie na każdym etapie, jeżeli gwiazda wchłonie obłok pyłowo – gazowy, co spowoduje dostarczenie do gwiazdy nowego materiału zdolnego do syntezy termojądrowej. Wszechświat istnieje zbyt krótko, aby mógł powstać jakikolwiek błękitny lub czarny karzeł. W związku z tym, nasze pojęcie o tym, co dzieje się z gwiazdą po wyczerpaniu całego zapasu paliwa wodorowego jest bardzo małe. Nikt jeszcze takiego zjawiska nie zaobserwował.