Hvězdná kariéra - jak se rodí hvězdy?
Jak se rodí hvězdy?
Hvězdy, které se třpytí na bezoblačném nebi, se na první pohled navzájem podobají. Až při pohledu teleskopem vyniknou rozdíly v jejich barvě i velikosti. Přes všechny rozdíly mají ale všechny hvězdy společný původ. Každá z nich vznikla z mezihvězdného plynu a prachu díky působení nejslabší síly, která ve vesmíru existuje – gravitace.
Podle dnes platných představ, vznikl vesmír před 13,7 miliardami let díky „velkému třesku“. Ve svém počátku byl vesmír jen malým objektem, naplněným hustou neprůhlednou kaší z toho, co se jednou stane elementárními částicemi. Díky rozpínání se začal vesmír ochlazovat a umožnil tak tvorbu částic. Postupně tak vznikla viditelná (baryonická) hmota. Není jí málo - vědci odhadují její množství na 6x1066 kg – i když tvoří jen 4 procenta celku. Kromě ní obsahuje vesmír zhruba 8x více hmoty, kterou nevidíme ani nejsme schopni registrovat, tzv. „temné hmoty“. O její existenci víme jen díky gravitaci, kterou působí na vesmír – neznáme ani její složení ani způsob jak a z čeho vznikla.
Temná fáze vesmíruJako temnou fázi označují vědci stadium vývoje vesmíru, ve které zatím neexistovaly hvězdy a jejich záření. V této době se skládal ze 75 procent vodíku a 25 procent helia. Těžší prvky se v něm nacházely jen ve stopovém množství. |
Po uplynutí zhruba 400 000 tisíc let se vesmír ochladil na teplotu kolem 3000 stupňů Kelvina. Při této teplotě vznikl z původní „kaše“ elementárních částic vodík a helium, oddělily se fotony a vesmír se vydal do nové, tzv. „temné“ fáze.
Během následujících milionů let se začal vesmír měnit. Temná hmota se začala shlukovat do větších a menších útvarů. Vzhledem k tomu, že o temné hmotě nic nevíme, neumíme popsat fyzikální jevy, které k její koncentraci vedly. Výsledkem bylo ovšem působení gravitace temné hmoty na hmotu baryonickou (viditelnou). Ta se začala stahovat do míst, kde se již nacházela temná hmota a začala tak tvořit dnes pozorovanou hrubou strukturu vesmíru. Začal se vzdáleně podobat mýdlové pěně.
GravitaceGravitace je jednou ze čtyř ve vesmíru pozorovaných, základních sil. Je nejslabší z nich – a zároveň nejúpornější. Všechny ostatní působí buď lokálně nebo se dají odstínit- gravitace ale působí neúprosně na blízkou i vzdálenou hmotu. Je to právě gravitace, kdo formoval vesmír do dnešní podoby. Jednou započatý proces zhušťování hmoty se už nikdy nezastavil. |
Postupem doby vznikaly menší a hustší objekty, ve kterých se tvořily ještě menší a ještě hustší oblasti. V nich už po uplynutí několika set milionů let vznikaly zárodky prvních galaxií. V jejich nitru se hmota zahustila do takové míry, že umožnila zážeh prvních hvězd.
Hustší a hustší – nejhustší?
Částečky plynu a prachu ve smršťujícím se oblaku se pohybují rychleji a rychleji a tím zároveň působí na sebe zároveň silou, která je snaží naopak rozptýlit po okolí. Oblak se následně může smršťovat jen tehdy, když je dostatečně ochlazován.
V první fázi se plyno-prachový oblak chladí díky tomu, že předává do okolí energii v podobě infračerveného záření. Když dosáhne určité teploty, přestává být pro záření průhledný a teplota v něm začíná narůstat. Postupně tak dosáhne teploty, při které se molekuly vodíku štěpí na dva atomy. Tím je zajištěno další chlazení a nerušené smršťování. Pokud původní oblak obsahuje dostatek hmoty, může jeho kontrakce pokračovat a teplota se zvyšovat až do zažehnutí jaderné fúze.
Spodní hranicí pro zrod hvězdy je hmotnost, odpovídající 0,08 hmotnosti Slunce. Pokud je oblak prachu a plynu méně hmotný, nedosáhne potřebné teploty pro zažehnutí fúze vodíku na helium. Nezažehlým hvězdám, tohoto typu se říká „hnědí trpaslíci“. V pásmu viditelného světla nezáří a postupně vychládají.
Hvězdy, které vznikají z oblaků prachu a plynu, hmotnějších než 0,08 hmotnosti Slunce, čeká nejdelší a nejklidnější doba v jejich životě – přeměna vodíku na helium.
4 p + 2 e- › 42He + 2 ?e + 26.73 MeV
Relativně dlouhou dobu probíhá spalování vodíku stabilně a rovnoměrně. Zajišťuje to elektrostatická bariera protonů (ionizovaného vodíku), které se musí spojit v první etapě jaderné fúze.
Oba nesou pozitivní náboj, takže je elektrostatická síla nutí, aby se navzájem odpuzovaly. Na překonání této bariery musí získat protony kinetickou energii kolem 0,6 MeV. Většina z nich vlastní ovšem energii kolem 0,001 MeV. Pomáhá jim sice tzv. „tunelový efekt“, pomocí kterého protony energetickou barieru „proskočí“, místo aby ji překonaly – přesto reakce probíhá přiměřeně pomalu a relativně klidně.
První hvězdy, které ve vesmíru vznikly, označujeme jako hvězdy III. populace. Vzhledem k podmínkám, v jakých se vytvářely, v jejich atmosférách chyběly těžké prvky. Vyzařovaly velké množství UV-záření, kterým dokonce ionizovaly své okolí. Byly relativně citlivé na vnější vlivy, žily jen krátce a na konci své hvězdné kariéry obohatily svoje okolí o těžké prvky. Z jejich „popela“ se později vytvářely hvězdy II. populace, ke kterým patří i naše Slunce se svou planetární soustavou.
I veškerá živá hmota na Zemi tak vznikla - z hvězdného odpadu.
příště
Hvězdná kariéra - krize středního věku
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů a hornin? (1)
Zamysleli jste se někdy nad tím, odkud berou minerály a horniny svou barvu? Vysvětlení barvy minerálů se dá překvapivě vysvětlit dynamikou žáků ve školní třídě. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (2)
Ze svých zkušeností s vývojem života na Zemi odhadujeme možnosti vývoje na cizích planetách. Jednotlivé specifikace planet z pohledu geologa. Kde se může život vyvíjet nejrychleji? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (1)
Když chceme posuzovat možnosti vývoje života na cizích planetách, můžeme se spolehnout jen na své zkušenosti ze Země. Jaké typy planet jsou nejvhodnější a na jakých planetách se může život vyvíjet jen pomalu? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Jsou poškrábané teflonové pánve nebezpečné?
Mají se pánve, které mají teflonový povrch, vyhodit poté, co se poškrábaly? A proč se vlastně teflonový povrch tak lehce poškodí? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Bludná planeta - první kandidát na osamělou planetu podobnou Zemi
Astronomové se věnují nejen exoplanetám v cizích planetárních systémech, ale také planetám, které jsou při své pouti vesmírem osamělé. Jak se dá nalézt temná bludná planeta? (délka blogu 4 min.)
Další články autora |
Nahá umělkyně za zvuků techna házela před dětmi hlínou. Už to řeší policie
Policie prošetřuje vystoupení, ke kterému došlo na Akademii výtvarných umění (AVU). Umělkyně a...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Přes Česko přešly bouřky s krupobitím. Dálnici D1 pokrylo bahno a větve
Do Česka přišly přívalové deště, na některých místech padaly i kroupy. Hasiči hlásili desítky...
Německo je otřeseno. Přišel brutální útok na politika, pak následoval další
Na lídra kandidátky německé sociální demokracie (SPD) v Sasku do evropských voleb Matthiase Eckeho...
Vyváděla strašné věci. Zahradil označil Jourovou za nejhorší z eurokomisařů
Premium Když Česko vstoupilo 1. května do Evropské unie, byl tam matador ODS Jan Zahradil kooptován...
Kde je mírový plán pro Ukrajinu? zlobil se Fico na EU v den výročí konce války
Slovenský premiér Robert Fico v den výročí konce druhé světové války opět kritizoval EU, že...
KOMENTÁŘ: Je libo Kalifát, nebo Výmar? K čemu se přiklonit v eurovolbách
Premium O tom, jak je infantilní česká kampaň k eurovolbám ještě procházkou růžovou zahradou oproti...
Další útok na politika v Německu. Někdejší primátorku napadli v knihovně
Někdejší primátorku Berlína Franzisku Giffeyovou ve středu napadl útočník, těžkým předmětem ji...
VIDEO: Jiskry a dým. Boeing s poruchou podvozku dosedl v Istanbulu na „čumák“
Nákladní letadlo Boeing společnosti FedEx Airlines ve středu přistálo na istanbulském letišti bez...
Pronájem bytu 2+1, 57 m2, Příbram, ul. Pod Haldou
Pod Haldou, Příbram - Příbram VII
14 500 Kč/měsíc
- Počet článků 973
- Celková karma 19,91
- Průměrná čtenost 1324x