Životný cyklus hviezd Science Online
Životný cyklus hviezd
Po rokoch a rokoch výskumu dokázali vedci pochopiť niektoré záhady hviezd.
Hviezdy prechádzajú rovnakým cyklom života, ktorým prechádzame my, v tom zmysle, že sa rodia, žijú a potom zomierajú. Rozdiel je v tom, že vývoj hviezd je oveľa okázalejší a ich životný cyklus trvá oveľa dlhšie. V závislosti od hmotnosti hviezdy sa môže životnosť hviezdy líšiť od niekoľkých miliónov rokov do niekoľkých miliárd rokov! Poďme teda zistiť viac o živote niektorých z najstarších nebeských telies vo vesmíre: hviezd.
Zrod hviezd
Samozrejme, je to čas, keď sa porovnanie medzi ľuďmi a hviezdami musí skončiť. Rodiskom hviezdy je obrovský studený oblak plynu a prachu: hviezdna hmlovina.
Hviezdne hmloviny sa stláčajú v dôsledku vlastnej gravitácie. Keď sa tieto molekulárne oblaky zmenšujú, rozpadajú sa na guľôčky. Nakoniec sa tieto guľôčky natoľko zahustia a zahrejú, že umožňujú uskutočnenie jadrových reakcií. Keď teplota v ich vnútri dosiahne asi 10 miliónov stupňov Celzia, guľka sa zmení na hviezdu, protosta. Takáto hviezda nie je veľmi stabilná. Aby žila protostar, musí si udržiavať rovnováhu medzi gravitačnou príťažlivosťou, ktorá ju má tendenciu sťahovať (priťahovaním plynu z hviezdy do jadra), a tlakom plynov vo vnútri, ktoré ju majú tendenciu rozširovať. Hviezda zomrie, keď už nedokáže udržať túto rovnováhu.
Ako môžeme „vedieť“ všetky tieto veci?
Infračervené observatóriá, ako napríklad Herschelov vesmírny ďalekohľad Európskej vesmírnej agentúry ESA, ktorý bol uvedený na trh v roku 2009 a už bohužiaľ nie sú aktívny, sú schopné detekovať teplo z týchto hviezd. preto nám môžu poskytnúť informácie, ktoré potrebujeme na pokračovanie výskumu týchto hviezd.
Ak teplota v strede protohviezd nedosiahne kritickú hodnotu na spustenie jadrových reakcií, potom skončia vo forme hnedých trpasličích hviezd. Hnedí trpaslíci sa nepovažujú za hviezdy. Ak kritická teplota v strede protostu dosiahne kritickú hodnotu, spustí sa reakcia jadrovej fúzie. V tomto prípade nehovoríme o protosteji. Stala sa hviezdou, keď sa atómy vodíka spojili a vzniklo hélium. Jadrová fúzia je jadrová reakcia, pri ktorej sa dve alebo viac atómových jadier zrážajú veľmi vysokou rýchlosťou a vytvárajú nový typ atómového jadra, v tomto prípade atómy vodíka tvoriace hélium.
Počas života hviezdy spotrebovávajú svoje rezervy vodíka, ktoré sa pomocou fúzie transformujú na hélium. Čo sa však stane, keď dôjde vodík? No, hviezdy premenia hélium na uhlík a po chvíli aj na ťažšie prvky. Udržanie rovnováhy medzi hmotnosťou a tlakom plynu je v tomto prípade veľmi ťažké. Nakoniec sa hviezdy zrútia. Pred nevyhnutným zrútením hviezdy spôsobujú jadrové reakcie, ktoré prebiehajú mimo jadro, expanziu hviezdy a jej farba má tendenciu červenej farby. Z hviezdy sa stáva červený obor.
Koniec hviezdy závisí od jej hmotnosti. Vedci očakávajú, že sa Slnko zmení na bieleho trpaslíka. Ak má hviezda hmotnosť o niečo väčšiu ako je hmotnosť Slnka, potom môže utrpieť výbuch supernovy. Výsledkom bude neutrónová hviezda. Ak je hmotnosť hviezdy najmenej trikrát väčšia ako hmotnosť Slnka, potom by zrútenie hviezdy mohlo viesť k čiernej diere.!
Vývoj hviezd
Po väčšinu svojho života sú hviezdy vo fáze vývoja, ktorú nazývame hlavná sekvencia. Slnko je momentálne v hlavnej postupnosti. Nie všetky hviezdy vo vesmíre sú však v hlavnej postupnosti. Keď obdivujeme nočnú oblohu, pozeráme sa vlastne do minulosti. Všimli ste si niekedy červené hviezdy na oblohe? Je možné, že hviezdy, ktoré ste videli, boli v tom čase už mŕtve. Prečo? Pretože tieto hviezdy sú tak ďaleko od nás, že trvá veľmi dlho, kým sa viditeľné svetlo z nich dostane do našich očí.
Vo vesmíre existujú hviezdy v rôznych fázach vývoja, niektoré sa práve vytvorili, iné sú v hlavnej postupnosti a niektoré sú na konci života. Našťastie pre nás existuje Hertzsprung-Russellov diagram, ktorý nám ukazuje klasifikáciu hviezd podľa jasu a teploty.
Ak sa pozriete na graf H-R nižšie, môžete vidieť viac bodov. Každý bod predstavuje hviezdu.
Diagram zobrazuje zmeny jasu hviezd v závislosti od ich teploty.
Jas hviezdy je uvedený na zvislej osi. Jas je množstvo energie, ktoré hviezda vyžaruje za sekundu, a jas každej hviezdy sa označuje podľa slnečného žiarenia. Slnko je v žltej časti hlavnej sekvencie, a preto má jas 1.
Teplota na povrchu hviezdy v Kelvinoch je uvedená na vodorovnej osi. Teploty klesajú zľava doprava. Hodnoty na vodorovnej osi sa zvyčajne zvyšujú zľava doprava. Môžeme tak ukázať, že hviezda v ľavom hornom rohu diagramu je veľmi horúca a veľmi jasná. Ak je hviezda v pravom hornom rohu tabuľky, je chladnejšia, ale veľmi jasná. Čo by to bola za hviezda? Pozri sa na diagram a dozvieš sa odpoveď.
Preklad a adaptácia podľa Ako sa rodia hviezdy? Ako zomierajú?