אנחנו לכודים בתוך זמן ומרחב כאשר אנחנו מנסים להבין את טבעם של כוכבים. איננו יכולים לנסוע ולחקור את התנאים הפיזיים בתוך כוכבים מסוגים שונים. על פי רוב, עלינו ללמוד באמצעות הרמזים הטמונים באור הכוכבים. אור הכוכבים מגיע משכבה חיצונית קרירה יחסית של הכוכב, ולכן הוא רק עדות עקיפה לפעולה האמיתית המתרחשת בליבתו. אנחנו יכולים גם לבחון את התפתחות הכוכבים. חיים אנושיים הם כמו מצמוץ עין בהשוואה לאורך החיים של כוכב כלשהו – שמי הלילה מציגים לפנינו רגע קפוא במחזורים ארוכים של לידות כוכבים ומותם.
הבנת הלידה והמוות של כוכבים היא אתגר לא פשוט. לידת הכוכבים עטופה מאחורי עננים צפופים של גז ואבק; קשה לחדור דרך חומר זה באמצעות הטלסקופים שלנו. משך ההתמוטטות והמוות האלים של כוכב מסיבי תופסת לא יותר ממיליונית חייו. לכן, היינו צריכים לצפות במיליון כוכבים הנמצאים בשלבים שונים של האבולוציה שלהם כדי לצפות מקרה אחד של מוות כוכב המתרחש כעת. באופן כללי, דגימות גדולות מבחינה סטטיסטית נדרשות בכדי להכיר ולהבין שלבים קצרים באבולוציה הכוכבית. לפעמים אנחנו ברי מזל. כמו באירוע שהתרחש ב- 1986, כוכב שמת בגלקסיה סמוכה, נעשה גלוי לרגע לעין בלתי מצויידת, SN 1987A, זו הייתה הזדמנות כמעט בלתי חוזרת לצפות ברגע כה נדיר ודרמטי.
למרות העדר ניסויים ישירים בכוכבים, המחקר העוסק בלידה ומוות של כוכבים מעוגן היטב בשיטה המדעית. ספקטרוסקופיה זהירה מאפשר לאסטרונומים למדוד את הטמפרטורה של פני השטח ואת נגיהות הכוכב. מידע זה מאפשר להם להעריך את גודל הכוכב. וכך ניתן להציב את הכוכב על דיאגרמת H-R, המתארת את מצב האבולוציוני שלו. דיאגרמת HR בעלת שני צירים. הציר האופי מציין את טמפרטורת פני השטח של הכוכב והציר האנכי את הנגיהות שלו. כאשר אסטרונומים מדברים על כוכבים ה"נעים על פני" דיאגרמת HR או "עוזבים" את הסדרה הראשית, זוהי דרך קצרה לבטא את השינוי בתכונות הפיזיות של כוכב במשך הזמן. ניתן להשוות נתונים אלה למודלים כוכבים ולהסיק את השלב בהתפתחות הכוכב במסעו בין העבר לעתיד: מסת הכוכב חורץ את קצב התפתחותו. אסטרונומים יכולים להסיק מידע נוסף על ידי חקירה של אוכלוסיות של כוכבים תוך בדיקת התיאוריות בהשוואה לתצפיות ישירות בסמוך למקום של הלידה או המוות של כוכבים.
לידה כוכב ומותו ממחישים את החוקים האוניברסליים של הפיזיקה. חוקי הכבידה והקרינה שאנו רואים על כדור הארץ חלים גם בכל מרחבי החלל והזמן. סיפור חייו של כוכב הוא קרב בין שני כוחות פיזיים המתחרים זה בזה: כוח הכבידה והלחץ שנגרם על ידי תגובות גרעיניות בליבת הכוכב. לפעמים כאשר ידו של הלחץ על העליונה חומר נורה מהכוכב לחלל – לעיתים בעדינות כמו במקרה של ענק אדום, ולעיתים באלימות כמו במקרה של סופרנובה. לעתים קרובות יותר כוח הכבידה נועל חומר לעד בליבה מכווצת כמו במקרים של: ננסים לבנים, כוכבי נויטרונים וחורים שחורים. כל סיפור חייו של כוכב נקבע על ידי המסה שלו. כך יכולים האסטרונומים להתבונן בכוכב סמוך ולחזות את גורלו בביטחון, אף על פי שאיש לא ישאר כאן כדי להעיד על כך!
Author: Chris Impey