Post written by Sierra Tamkun, Learning Experiences Manager.
Daily Discovery: Life Cycle of a Star Mobile
One star, two star, red star, white dwarf star! Throughout it’s billion-year life, a low-density star, just like our Sun, goes through many changes. Learn about the different stages in a star’s life cycle, and make your own star mobile!
The Life of a Star
A star’s life cycle is determined by how big it is, or how much mass it has! The greater the mass of the star, the shorter its life. Depending on the amount of matter in the nebula where the star is born, it will either be a high-mass star, or a low-mass star, like our Sun. We’ll use this life cycle for our mobile.
But how are stars formed, anyway? As clouds of gas and dust move around in a nebula, hydrogen gas is pulled together by gravity and begins to spin faster and faster, heating up to become a protostar. When hot enough (about 15,000,000 degrees Fahrenheit!), a reaction called nuclear fusion occurs at the star’s core, pulling in more gas and dust and causing the star to stabilize and glow bright! It will continue shining in this phase as a main sequence star for millions to billions of years. Our closest star, the Sun, is currently at this stage.
Over time, hydrogen at the star’s core is converted to helium through nuclear fusion. Once the hydrogen runs out, the star isn’t able to generate enough heat to maintain its size. The core contracts, while the outer shell expands and cools, glowing red. This is known as the red giant phase. As the core continues to cool, the helium begins to fuse into carbon. Once all the helium is gone, the core collapses, and the outer layer is expelled into gases and dust, creating a planetary nebula! The collapsed core remains as a white dwarf, slowly cooling to become a black dwarf.
A high-mass star undergoes a supernova explosion after its red giant phase. If the explosion is small, it become a neutron star. But if the explosion is large, the core of the star is swallowed by its own gravity, becoming a black hole!
Supplies:
- Paper Plate
- Colorful beads, pom-poms, sequins, colored paper, cotton balls, pillow stuffing, etc.
- Paints, markers, or crayons
- Scissors
- Glue
- String
Instructions:
- Decorate your paper plate like outer space! This will be the backdrop for your star’s life cycle.
- Carefully use the scissors to cut your paper plate into a spiral. Ask an adult to help you if needed! Leave a small circle at the center of your spiraled plate.
- At the top of your spiral, attach your sting so you can hang your mobile when you’re done! You can use glue or tape, or poke a hole through the plate and tie your string to attached it.
- Select different objects to represent each stage in the life of your star. Pick any materials you like, or follow these suggestions:
a. Star-forming nebula: cotton balls or pillow stuffing
b. Protostar: small light-colored bead or sequin
c. Main Sequence Star (like our Sun): yellow bead or pom-pom
d. Red Giant: large red pom-pom or red paper circle
e. Planetary Nebula: small bead and cotton balls or pillow stuffing
f. White Dwarf: white bead or pom-pom
g. Black Dwarf: small black bead or pom-pom - Start by gluing your nebula materials at the very top of your spiral plate, around the string. Next, glue your black dwarf to the end. Evenly space out the rest of your representative objects and glue them to your spiral plate in the appropriate order.
- Use the string to hang up your mobile! As it spins, follow along with the different life stages of a star just like our very own Sun!
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Traducido por Károl de Rueda y Laura Vilaret-Tuma.
Descubrimiento en casa: Móvil del ciclo vital de una estrella
Durante los billones de años que podría durar su existencia, una estrella de densidad baja (al igual que nuestro Sol), experimenta muchos cambios. Aprende más sobre las diferentes etapas de la existencia de una estrella, y crea tu propio móvil.
El ciclo de vida de una estrella
El ciclo de vida de una estrella se determina por su tamaño o por su masa. Mientras más contenido tenga de esta, más corta resulta su vida. La cantidad de sustancia retenida por una nebulosa determina si va a nacer una estrella de masa alta o baja, como el Sol. Vamos a representar estas etapas de vida en nuestro móvil.
Pero, ¿y cómo se forman las estrellas? Mientras nubes de gas y polvo trastean en una nebulosa, hidrógeno molecular empieza a unirse por la fuerza de la gravedad. Girando más rápido, el hidrógeno se calienta y se vuelve una protoestrella. Cuando está suficientemente caliente, (¡8,333,315 grados Celsius, o 15,000,000 grados Fahrenheit!), comienza una reacción llamada fusión nuclear en el centro, atrayendo más gas y polvo. En un corto tiempo, la estrella se estabilizará y emitirá un resplandor brillante. Esta continuará a emitir su luz por millones o hasta por billones de años. La estrella más cerca de la Tierra, el Sol, está actualmente viviendo esta etapa.
Cuando pasa el tiempo, el hidrógeno presente en el centro de la estrella se convertirá en helio a través de la fusión nuclear. Cuando el hidrógeno se haya agotado, la estrella no tendrá la capacidad de conservar la temperatura que necesita para mantener su tamaño. El centro de la estrella se contractará mientras que su capa exterior se expandirá y enfriará, brillando en un color rojo. Esta etapa de su vida se llama “la gigante roja.” Mientras se enfría el centro de la estrella, el helio se convierte en carbón. Cuando se extingue el helio, el centro se derrumba y su capa exterior expulsa gases y polvo, formando una nebulosa. El centro de la estrella sigue desprendiendo capas y enfriándose, existiendo como una “enana blanca.” Eventualmente se convertirá en una “enana negra.”
Una estrella de masa alta experimenta una explosión supernova después de ser una gigante roja. Si la explosión es pequeña, la estrella colapsa a un tamaño compacto, una “estrella neutrónica.” Si la explosión es grande, la gravedad puede comerse el centro de la estrella y convertirse en un “agujero negro.” Después de esta información tan interesante, ¿estamos listos para nuestra actividad?
Artículos necesarios:
- Plato desechable de papel
- Abalorios, cuentas o chaquiras, pompones, lentejuelas, papel de varios colores, bolas de algodón, relleno de almohada, etc.
- Pinturas, marcadores y lápices de colores
- Tijeras
- Pegamento
- Cordel/cuerda/hilo
Instrucciones:
- Decora tu plato de papel como el espacio. Este será el telón de fondo para el ciclo de vida de tu estrella.
- Con cuidado, usa las tijeras para cortar tu plato de papel como un espiral. Si es necesario, pídele ayuda a un adulto, dejando un centro redondo y bien pronunciado.
- Usa pegamento, cinta adhesiva, o haz un agujero en el centro del plato para atar un cordel.
- Selecciona varios objetos para representar las diferentes etapas de la vida de tu estrella. Escoge los materiales que prefieres o que tengas disponibles. Si quieres, sigue estas sugerencias:
a. Nebulosa de vivero estelar: bolas de algodón o relleno de almohada
b. Protoestrella: chaquira o lentejuela pequeña y de color claro
c. Estrella de secuencia principal (como el Sol): abalorio o pompón amarillo
d. La gigante roja: pompón grande o recorte de círculo de color rojo
e. Nebulosa planetaria: bola de algodón, abalorio pequeño, o relleno de almohada
f. Enana blanca: abalorio o pompón blanco
g. Enana negra: abalorio o pompón negro pequeño
Pega los materiales a tu espiral empezando de arriba hacia abajo y en orden. Asegúrate que estén uniformes y bien espaciados. - Cuando termines de armar tu móvil, cuélgalo. Mientras gira, ¡observa las diferentes etapas de la vida de una estrella!
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