Gwiazdy

Gwiazdy

ewolucje i rodzaje

Wiktor Flakowski

Co wiemy o gwiazdach ?

Dzięki badaniu przestrzeni kosmicznej astronomowie mogą ustalić wiek, skład chemiczny a także masę gwiazdy. Możliwa jest również ocena wielu innych cech. Wszystko to dzięki analizie jej spektrum, jasności oraz drogi przebytej w przestrzeni kosmicznej. Kluczowym parametrem jest jej masa, na podstawie której można sklasyfikować proces jej rewolucji oraz przewidzieć sposób w jaki zakończy ona swoje życie. Pozostałe parametry gwiazdy, takie jak średnica, prędkość obrotu wokół własnej osi, czy sposób poruszania się oraz temperatura określa się na podstawie jej dotychczasowej ewolucji.

Gwiazdy ulegają ciągłym przemianom, których człowiek nie jest jednak w stanie zaobserwować. Długość ludzkiego życia w porównaniu do długości życia gwiazdy to zaledwie ułamek sekundy. Ewolucja gwiazd rozłożona jest bowiem na miliony, miliardy i biliony lat.

jak powstają gwiazdy?

Mówiąc w wielkim uproszczeniu, to czy w ogóle gwiazda powstanie, gdzie to nastąpi i jak długo będzie żyła zależy w dużej mierze od przypadku. Aby jej powstanie było możliwe, w konkretnym miejscu muszą się zacząć zbierać wielkie, gęste i chłodne obłoki pyłowo-gazowe. Z upływem milionów lat cząsteczki te zbliżają się do siebie i gęstnieją, tworząc zalążek nowej gwiazdy. Ewolucja gwiazd jest wynikiem gwałtownych zmian ich składu chemicznego w wyniku reakcji termojądrowych. To one stanowią źródło energii wysyłanej przez gwiazdy. A że z czasem poszczególne pierwiastki zwyczajnie wypalają się i zmieniają swój stan, gwiazda zmienia się wraz z tym procesem – jej jasność, kolor i temperatura.

Narodziny gwiazdy

a) początek procesu: chmura powolnie rotująca, b) pod wpływem grawitacji cząstki tworzą zagęszczenie w centrum, c) dysk z centralną częścią kulistą – protogwiazdą, d) rozpoczął się proces syntezy jąder wodoru w centrum gwiazdy – gwiazda jasno świeci

Etapy życia gwiazd

Ciąg główny

Obłoki molekuralne

Protogwiazda

Czerwony olbrzym

Protogwiazda to wciąż jeszcze ukryty w obłoku pyłowo-gazowym zalążek gwiazdy.

To zdecydowanie najdłuższy etap życia gwiazdy, pochłaniający ok. 90 proc. długości jej istnienia.

Obłoki gazowe i pyłowe, z których powstają gwiazdy.

Gwiazdy o dużych masach zmieniają się w czerwone olbrzymy lub nadolbrzymy.

Co się stanie ze słońcem?

Jak już wiemy, to czym stanie się gwiazda po śmierci, zależy od jej masy. W przypadku naszego Słońca możemy raczej mówić o spokojnym odejściu, gdyż jest to raczej gwiazda niewielka. Według naukowców za ok. 4,5 mld lata Słońce przekształci się w czerwonego olbrzyma, który swoimi rozmiarami pochłonie zarówno Merkurego, jak i Wenus. Jego promieniowanie będzie tak duże, że z Ziemi zdmuchnie atmosferę, a wszystko na jej powierzchni wypali na popiół albo stopi. Przez kolejne 100 mln lat wypalające się w jego wnętrzu jądra helu najpierw zwiększą jego temperaturę nawet 2000 razy, by z czasem spaść do wartości 50 razy większej niż obecnie. Gdy hel wyczerpie się całkowicie, w jądrze uruchomiona zostanie kolejna faza zapadania się jądra i powstanie Biały Karzeł.

Supernowa

Gwiazdy o masie większej od masy Słońca ulegają kosmicznej eksplozji czyli Supernowej, podczas której uwalniana jest bardzo duża ilość energii. Gdy po wybuchu reakcje we wnętrzu jądra takiego olbrzyma całkowicie ustaną, stanie się on gwiazdą neutronową. To kula o wnętrzu składającym się prawie całkowicie z neutronów, otoczona cienką warstwą żelaza. Są one bardzo małe i czasami możemy je obserwować jako migające pulsary. Jeżeli natomiast kurcząca się gwiazda będzie miała masę większą niż 3 masy Słońca, w wyniku wybuchu powstaje Czarna Dziura, wciąż jedno z najbardziej tajemniczych zjawisk znanych fizyce. Są to obiekty wytwarzające tak potężne siły grawitacji, że z ich wnętrza nie jest w stanie wydostać się nawet promień światła.

Rodzaje gwiazd

Gwiazdy osiągają przeróżne wielkości i kolory, które klasyfikują je do określonego typu. Poszczególne typy gwiazd są przedstawione na diagramie Hertzsprunga Russella, a ich miejsce na diagramie zależy od temperatury gwiazdy oraz jasności absolutnej.

dziękuję za uwagę!