Mezihvězdná hmota – hvězdná porodnice
Oblaka plynu a prachu nejčastěji nacházíme ve spirálních ramenech galaxií. Fungují zde jako svérázná hvězdná porodnice. Zatímco v prvních miliardách let po velkém třesku vznikaly v galaxiích velká množství masivních hvězd, dnešní galaxie jsou víceméně umírněné. Roční produkce hvězd v podobné hvězdné porodnici se pohybuje v řádu několika kusů.
Co se týká chemického složení mezihvězdné hmoty– nacházíme v ní hlavně vodík a helium, vzniklé v raných stádiích vesmíru, ale také těžší prvky jako kyslík, uhlík, dusík, síru a křemík. Jsou to přesně ty prvky, kterými obohacuje své okolí explodující supernova. Kromě základních chemických prvků obsahuje mezihvězdné medium také různé molekuly: vodu, oxid uhelnatý, metan nebo kyselinu octovou. Čas od času si můžeme přečíst v tisku zprávu o tom, že vědci objevili v oblacích plynu a prachu jednoduchý alkohol, cukr nebo jiné, komplikovanější sloučeniny.
Tyto jednoduché i složitější molekuly se mohou v mezihvězdném prostoru tvořit díky existenci jemných a drobných zrnéček prachu, vzniklého z pozůstatků explozí minulých hvězd. Jeho povrch působí na chemické reakce při vzniku daných molekul jako katalyzátor – nejen že je umožňuje fyzicky, také je urychluje. Při nízké teplotě, která panuje v mezihvězdném prostoru, by jinak tyto reakce probíhaly jen velice pomalu, případně by nebyly vůbec realizovatelné.
Podíl molekul v mezihvězdné hmotě přesto není moc velký. Tvoří zhruba 2 % celku.
Informace o složení mezihvězdné hmoty získávají vědci ze záření, přijímaného pozemskými teleskopy. Metoda, kterou přitom používají, se jmenuje spektroskopie.
Spektroskopie
Spektroskopickou metodou umějí vědci odvodit jak informace o zdroji světla, tak například o tom, jakým prostředím se světlo během své cesty za pozemským pozorovatelem procházelo.
Záření hvězd se skládá z různých vlnových délek. Původně bodový zdroj se dá rozložit pomocí krystalu do tzv. spektra, ve kterém jsou jednotlivé vlnové délky rozprostřeny na větší plochu. Spektrum může být souvislé nebo vykazovat větší a menší proluky – tmavé oblasti, případně sestávat z pouhých zářících pruhů, oddělených většími tmavými oblastmi.
Absorpční spektra
Absorpční spektrum vzniká zachycením světla hvězdy, která se z našeho úhlu pohledu nachází za oblakem mezihvězdné hmoty. Na vrchním obrázku je tato situace znázorněna žlutou barvou. Světlo, které prošlo oblakem, vykazuje pozměněné spektrum. Fotony, přicházející od vzdálené hvězdy, musely na své cestě k pozorovateli proletět kolem molekul, mezihvězdné hmoty a reagovaly s nimi. Ve spektru hvězdy se pak nacházejí tzv.absorpční čáry. Jsou tmavé, protože v nich chybí energie daného pásma, kterou pohltila mezihvězdná hmota. Každý chemický prvek vytváří specifický mustr takových proluk ve spektru. Z polohy absorpčních linií tedy můžeme odvodit chemické složení mezihvězdné hmoty, kterou prošlo světlo hvězdy na své cestě od zdroje k pozemskému teleskopu.
Emisní spektra
Pokud se oblak mezihvězdné hmoty nachází poměrně nedaleko od intenzivně a silně zářící velmi horké hvězdy, může její tvrdé záření rozehřát jeho plyn natolik, že začne sám vyzařovat vlastní, tzv. „emisní“ spektrum. Tento příklad je ve schematu nahoře znázorněn oranžově zbarvenou hvězdičkou a šipkami.
Podobně jako u absorpčního spektra, je i emisní spektrum závislé na chemickém složení dané hmoty.
Infračervená spektra
Informace o mezihvězdné hmotě získávají vědci také z infračervených spekter. V horním obrázku je tato situace znázorněna symbolicky červenou barvou vytečkovaných šipek.
Tzv. infračervená spektroskopie, věda, která zkoumá odpovídající spektra v infračervené oblasti, umí podchytit nejen chemické prvky, ale hlavně také způsob jejich vazby v molekulách, umí tedy rozklíčovat nejen chemické složení, ale také strukturu molekuly v oblaku mezihvězdné hmoty.
Mezihvězdný plyn
Mezihvězdná hmota se dá podle svého skupenství rozlišit na dvě kategorie: mezihvězdný plyn a mezihvězdný prach. Naprostou většinu mezihvězdné hmoty tvoří plyn, je to celých 99 %.
Jistě nepřekvapí, že zhruba 90 % plynu je tvořeno nejrozšířenějším prvkem, který ve vesmíru nacházíme, vodíkem. Na helium a ostatní prvky připadá jen kolem 10 %.
Oblaka plynu dělíme na další dvě skupiny - podle jejich teploty. "H-I" jsou chladné oblasti s teplotou kolem 50 stupňů Kelvina. Jsou na pohled tmavé. Samy nevyzařují ve viditelné části spektra, a to záření, které jimi prochází, pohlcují. Vyzařují jen v infračervené oblasti, která odpovídá jejich nízké teplotě. Oblasti, které vědci nazvali "H-II" jsou naopak horké. Jsou ionizované nedalekým zdrojem energie, například intenzivně zářící hvězdou. Dosahují teplot až 10 000 K a vyzařují vlastní emisní spektra.
Mezihvězdný prach
Prach představuje zhruba 1 % mezihvězdné hmoty. Malé částečky, s rozměry mezi 0,0001 a 0,001 milimetry, jsou pozůstatky výbuchu nov a supernov, případně hvězdných větrů. Obsahují proto prvky, které předtím vznikly v těchto masivních hvězdách. Při mohutných explozích dokonce vznikají prvky těžší než železo (které je teoreticky tím nejtěžším elementem, který může vzniknou jadernou fúzí).
Prach jsi a v prach se obrátíš
Mezihvězdná hmota je vlastně hvězdnou zásobárnou. Kde jinde by mohly tak jednoduše vznikat nové hvězdy a planetární soustavy, než uprostřed oblaku hmoty, navíc rozpohybované výbuchem blízké supernovy? Poruchami rovnováhy sil (gravitace a opačně působícího tepelného pohybu částic) vznikají v oblacích plynu a prachu defekty, které postupně tvoří hustší a hustší shluky. Za příznivých okolností pak pokračuje zahušťování až do té doby, kdy je tlak a teplota uvnitř takového shluku hmoty dostatečná k zažehnutí termonukleární reakce – zrodu nové hvězdy. Zbylý prach a plyn kolem ní nakonec vytvoří soustavu planet.
Stejným způsobem vznikla také Sluneční soustava. V místě, kde předtím explodovala obří supernova, jedna z nejstarší generace hvězd, se nahromadil oblak plynu a prachu. Jiná supernova poničila jeho původní rovnováhu a umožnila tak další vývoj. Zbytek práce pak už vykonala neúprosná gravitace.
Jednoho dne skončí i naše Slunce klidnou fázi vývoje a vybuchne – odhodí část své hmoty do okolí. I když se nestane supernovou, nemá totiž dostatečně vysokou hmotnost, přesto vrátí do mezihvězdného prostoru část hmoty, kterou si z něj vypůjčilo při svém vzniku.
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.)
Dana Tenzler
Alkohol v jídle - kolik se ho vypaří během vaření?
Odpařuje se alkohol, který se přidává do jídla, během vaření natolik, aby byl výsledný pokrm vhodný pro děti? O alkoholu v potravinách. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (8) - průmyslová modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (7) - přírodní modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (6) - průmyslová zelená
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Tři roky vězení. Soud Ferimu potvrdil trest za znásilnění, odvolání zamítl
Městský soud v Praze potvrdil tříletý trest bývalému poslanci Dominiku Ferimu. Za znásilnění a...
Moderní lichváři připravují o bydlení dlužníky i jejich příbuzné. Trik je snadný
Premium Potřebujete rychle peníze, pár set tisíc korun a ta nabídka zní lákavě: do 24 hodin máte peníze na...
Takhle se mě dotýkal jen gynekolog. Fanynky PSG si stěžují na obtěžování
Mnoho žen si po úterním fotbalovém utkání mezi PSG a Barcelonou postěžovalo na obtěžování ze strany...
Školu neznaly, myly se v potoce. Živořící děti v Hluboké vysvobodili až strážníci
Otřesný případ odhalili strážníci z Hluboké nad Vltavou na Českobudějovicku. Při jedné z kontrol...
Prezident Petr Pavel se zranil v obličeji při střelbě ve zbrojovce
Prezident Petr Pavel se při střelbě na střelnici v uherskobrodské České zbrojovce, kam zavítal...
Nejednáme. Na obzoru je stávka soudních pracovníků, požadují vyšší platy
Premium Odvádějí vysoce odbornou práci, musejí skládat speciální zkoušky, někdy sami vypracovávají drobná...
Pokroková nenávist k Židům. Jak se z univerzit v USA staly filiálky Hamásu
Premium Na elitních amerických univerzitách vyhánějí Židy takovým stylem, že to tam vypadá jako v Německu...
Karafiátovou revoluci zažehla jediná píseň. Portugalsko vyvedla z diktatury
Málokterá revoluce je spojena s písní a květinou, jako se to stalo té portugalské. Před 50 lety se...
Chtěl se odpálit během olympiády v Paříži. Ve Francii zatkli 16letého hocha
Kriminalisté ve Francii v úterý zadrželi 16letého mladíka francouzské národnosti, který na...
Samoživitelka skončila v nemocnici a čtvrt roku nemohla pracovat
Téměř deset miliard korun – tolik jen za loňský rok poslaly pojišťovny lidem za úrazy, závažná onemocnění či úmrtí. Životní pojištění pomohlo za...
- Počet článků 969
- Celková karma 19,02
- Průměrná čtenost 1329x