Ako sa vyrábajú hviezdy
Hviezdy svietia na oblohe - jasná vec. Odkiaľ však hviezdy pochádzajú?
Na zodpovedanie tejto otázky sa vedci zaujímajú o určité oblasti vo vesmíre. V ďalekohľade vyzerajú hmlisté a rozmazané, a preto sa im hovorí aj „Nebel“. Jedným z príkladov je hmlovina Orion v našej vlastnej galaxii. Boli v nej objavené hviezdy, ktoré sú stále veľmi mladé - len 30 000 rokov staré. Stále teda existujú „hviezdne hviezdy“, pretože hviezda môže žiť niekoľko miliárd rokov. Hmlovina je takpovediac kolískou hviezd.
Zdroj: NASA/JPL-Caltech/Laboratorio de AstrofГsica Espacial y FГsica Fundamental
A odkiaľ pochádzajú? Z tohto dôvodu bola hmlovina podrobnejšie preskúmaná: sú v nej husté oblaky prachu a predovšetkým plynný vodík - z ktorého podstaty sú hviezdy. Mraky plynu preto musia byť pôvodom hviezd.
Hmlovina Carina, jedna z najaktívnejších oblastí formovania hviezd Mliečnej dráhy
Zdroj: NASA, ESA a M. Livio a tím 20. výročia Hubbla (STScI)
Ako sa však z plynového mraku stane hviezda? Je to proces, ktorý trvá milióny rokov. Hnacou silou je gravitácia plynných častíc v oblaku. Spôsobuje to, že sa častice navzájom priťahujú. Takže mrak sa časom zmenšuje a zhustne - stane sa z neho obrovská plynná guľa.
Systém viacerých hviezd
Zdroj: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
Vďaka tomu sú častice plynu vo vnútri oblaku pod zvyšujúcim sa tlakom, sú doslova stlačené k sebe. Teplota stúpa s tlakom. V určitom okamihu je vo vnútri také horúce, že atómy vodíka začnú navzájom fúzovať. Táto reakcia uvoľní veľa energie, takže hviezda začne svietiť.
Toto „zahriatie“ z vnútra hviezdy vytvára ďalšie teplo a protitlak. Novo zapálená hviezda sa ďalej nezmršťuje, skôr vytvára stabilnú, žiariacu plynovú guľu.
Vo väčšine prípadov z jedného mraku vychádza niekoľko hviezd naraz. Tieto sa navzájom priťahujú a krúžia okolo seba. Jeden potom hovorí o dvojitej, trojitej alebo viacnásobnej hviezde. Z „nášho“ mraku sa ale vynorila iba jedna hviezda - slnko.
Čo je hviezda?
Keď je obzvlášť tmavá noc a obloha je jasná, vidíme tisíce hviezd ako drobné svetelné body, ktoré sa mihajú nad hlavami. Prečo však svietia hviezdy? Čo sú to vlastne hviezdy?
Najlepšie podmienky pre pozorovateľov hviezd: temné noci, ďaleko od zdrojov pozemského svetla
Zdroj: Colourbox
Hviezdy sú jednoducho sféry plynu. Ale vo vnútri je nepredstaviteľne teplo, veľa miliónov stupňov Celzia. Vďaka intenzívnemu teplu plyn svieti a svieti ako žiarovka, iba oveľa jasnejšie. Svetlo hviezd je také silné, že ho môžeme vidieť aj zo Zeme, aj keď sú hviezdy vzdialené veľa biliónov kilometrov.
Naša hviezda: slnko s planétami
Zdroj: Colourbox
Hviezdy sa nám javia ako malé svetelné body - ale to je len kvôli veľkej vzdialenosti: v skutočnosti sú hviezdy obrovské. Najmenšie sú asi desaťkrát väčšie ako Zem, obrovské hviezdy môžu byť stotisíckrát väčšie!
Existuje však jedna hviezda, ktorá je nám veľmi blízka v porovnaní s ktoroukoľvek inou: slnko. Napokon, už sa nám to na oblohe javí ako jasný disk. Ale aj tento dojem je klamný: slnko je asi stokrát väčšie ako Zem. Vidíme a cítime jeho silu každý deň, pretože dáva zemi svetlo a teplo - ako veľký táborák, pri ktorom sedíme v chladnom vesmíre.
Hviezda však nehorí drevo. Skladá sa hlavne z plynného vodíka a svoju energiu získava z atómových jadier vodíka. Takže hviezda takpovediac pomaly horí. Keď sa v určitom okamihu vyčerpajú zásoby paliva, stmieva sa a zrúti sa alebo exploduje. Aj naše slnko raz tak skončí. Ale pretože hviezdy sú také veľké, palivo vydrží dlho. Napríklad naše slnko bude svietiť ďalších päť miliárd rokov.
Aká je naša slnečná sústava a ako k nej došlo?
Zem nie je vo vesmíre sama: ľudia už dlho pozorujú na oblohe slnko, mesiac a hviezdy. Hneď na začiatku zistili, že niektoré hviezdy sa pohybujú. Tieto blúdiace hviezdy boli pozorované a ich cesty nasledovali. Ich pohybom sa však dlho nerozumelo - kým hádanku asi pred päťsto rokmi nevyriešil muž menom Mikuláš Koperník: Zem a blúdiace hviezdy sú v skutočnosti planéty, ktoré všetky obiehajú okolo Slnka v rôznych vzdialenostiach.
Usporiadanie planét
Zdroj: Colourbox
Dnes poznáme osem planét. Prvé písmená vety - pomáhajú zapamätať si ich mená v správnom poradíM.a V.ater er objasňuje mir jEden S.pondelok uurens achthimmel. - alebo v skratke: M-V-E-M-J-S-U-N.
Takto si musíte predstaviť vznik slnečnej sústavy
Zdroj: NASA/JPL
M.Erkur je planéta, ktorá obieha najbližšie k slnku. Tak poď V.enus, E.rde a M.ars. Tieto štyri vnútorné planéty majú pevný povrch zo skaly a sú stále relatívne blízko slnka - iba niekoľko sto miliónov kilometrov.
Ďalej, vo vzdialenosti asi jeden až 4,5 miliardy kilometrov od slnka, krúžia Vonkajšie planéty: Jupiter, S.obrat s jeho krúžkami, Uranus a úplne vonku eptun. Sú vyrobené z plynu (hlavne vodík a hélium) a sú oveľa väčšie ako vnútorné planéty. Jupiter a Saturn sú asi desaťkrát väčšie ako Zem, a preto sa im hovorí aj Plynové obry.
A nakoniec existujú asteroidy, kométy a oblaky prachu, ktoré obiehajú okolo Slnka. Príťažlivosť slnka drží všetky tieto nebeské telesá pohromade a núti ich lietať v kruhu ako na dlhej čiare. Tak sa volá všetko dohromady Slnečná sústava. Súčasťou sú aj mesiace - ale drží ich na mieste gravitačná sila planét.
Prečo však má slnko vôbec planéty? To súvisí s tým, ako vzniklo slnko: oblak plynu a prachu sa zmrštil vlastnou gravitáciou a stal sa hviezdou. Ale nie všetok materiál v tomto oblaku bol „vybudovaný“, zostalo asi jedno percento. A keď začalo svietiť slnko, žiarenie vytlačilo zvyšnú hmotu späť smerom von.
Ľahké plyny boli tlačené ďaleko von, ťažší prach a balvany zostali blízko slnka. Z týchto oblakov prachu a plynu sa časom vynorili planéty. Preto v slnečnej sústave existujú plynové planéty vonku, ďalej vo vnútri skalných planét „pod našou zemou“ a priamo uprostred slnka. Obsahuje 99% hmotnosti slnečnej sústavy a drží všetko spolu s jej gravitáciou.
Čo je to Mliečna cesta?
Ak sa pozriete na oblohu za jasnej noci, môžete vidieť jasný pás, ktorý preteká po oblohe. Pretože vyzerá tak mliečne a ľahko, volá sa Mliečna cesta. Starí Gréci si mysleli, že bohovia tu rozlievali mlieko, a pomenovali ho z gréckeho slova pre mlieko „Galaxis“.
Mliečna cesta sa nám javí ako jasný pás na oblohe.
Zdroj: imago/blickwinkel
Samozrejme, Mliečna cesta nie je v skutočnosti mlieko. Ak sa na to pozriete ďalekohľadom, uvidíte, že sa skladá z mnohých hviezd. Voľným okom sa ich svetlo rozostrí do jasného pásu. Prečo sa však na tomto úzkom páse oblohy zhromažďuje toľko hviezd?
Mapa Mliečnej dráhy s umiestnením slnka
Zdroj: NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech
Na vyriešenie tejto hádanky sa museli astronómovia pozerať oveľa ďalej do vesmíru. Tam objavili svetlé škvrny, ktoré nazývali „hmla“. Pomocou výkonného ďalekohľadu videli, že tieto hmloviny sú zbierkou miliárd hviezd - a že väčšina hmlovín mala tvar veľkého a plochého disku. Bolo to jasné: samotné slnko je v takomto disku hviezdou. A pretože žijeme uprostred tohto disku, vyzerá to pre nás ako pás, ktorý sa okolo nás tiahne po oblohe.
Naša najbližšia susedná galaxia: Hmlovina Andromeda
Zdroj: NASA/JPL-Caltech/UCLA
Tento disk, naša galaxia, sa skladá z niekoľkých stoviek miliárd hviezd, ich planét a množstva prachu a plynu. Táto hmota sa navzájom priťahuje svojou gravitáciou, takže si galaxia zachováva svoj tvar: plochý disk s hviezdami usporiadanými do špirálových ramien a otáčajúcimi sa okolo stredu galaxie.
Naše slnko je stredom slnečnej sústavy, ale samo osebe iba malou hviezdou vo vonkajšom špirálovitom ramene Mliečnej dráhy. Takže sa tiež hýbe a jedno kolo trvá niečo viac ako 200 miliónov rokov.
Ani naša galaxia nie je v žiadnom prípade ničím zvláštnym, iba stredne veľkou galaxiou medzi mnohými miliardami vesmíru. Najbližšou galaxiou je hmlovina Andromeda, vzdialená asi 2 milióny svetelných rokov od nás. Jednoduchý pohľad na oblohu vedie k nepredstaviteľným rozľahlostiam.
Ako vznikol vesmír?
Na nočnej oblohe môžeme voľným okom vidieť tisíce hviezd. Pomocou veľkých ďalekohľadov sa môžeme pozrieť oveľa ďalej do vesmíru - viac ako 100 000 000 000 000 000 000 km, to je ten s 23 nulami! Vidíme miliardy galaxií a v nich miliardy hviezd. Stručne povedané: vesmír je nepredstaviteľne veľký a plný hviezd. Ako to ale vzniklo?
Pohľad do vesmíru pomocou Hubblovho ďalekohľadu
Zdroj: imago stock & people
Vedci neustále sledujú vesmír. Urobili zaujímavé pozorovanie: Všetky galaxie vo vesmíre odlietajú jeden od druhého - a čím rýchlejšie, tým vzdialenejšie sú. Vesmír sa teda rozpína a zväčšuje a zväčšuje.
Na začiatku bola veľká explózia
Zdroj: imago stock & people
Naopak, to znamená: V minulosti bol priestor menší. Ak sledujete pohyb galaxií ďaleko dozadu, všetky sa stretávajú v časovom okamihu asi pred 14 miliardami rokov. V tom čase nebol celý vesmír a všetko, čo v ňom vidíme, väčší ako špendlík - extrémne pevne stlačený a veľmi horúci. Pri obrovskej explózii známej ako „veľký tresk“ všetko odletelo: vesmír sa zrodil a odvtedy sa rozšíril všetkými smermi.
A čo bolo pred veľkým treskom? Nevieme, pretože vedci nemôžu počítať ďalej ako do Veľkého tresku.