tajemnice kosmosu



umieranie gwiazdy



Gwiazda, niczym żywy organizm – rodzi się, pulsuje życiem, by wreszcie spokojnie, po cichu, lub też „z wielkim hukiem” zakończyć swą „wędrówkę”.
No właśnie. Ale jak to się dzieje, że jedne gwiazdy kończą jako białe karły, a inne wybuchają supernową? Otuż wszystko zależy od masy takiej gwiazdy. Właściwie można powiedzieć, że wszystko zależy od masy gwiazdy, która wpływa na inne parametry fizyczne, stadia rozwoju, czas życia i jego końcowy etap.
Przez pewien okres, rozwój wszystkich gwiazd jest bardzo podobny. W termojądrowych reakcjach w jądrze produkują energię. Znajdują się wówczas w stanie równowagi hydrostatycznej (siła grawitacji jest równoważona ciśnieniem gazu, skierowanym na zewnątrz). Ale ponieważ nic nie trwa wiecznie, również i pokłady wodoru wreszcie się wyczerpują, to moment, w którym rozpoczyna się reakcja spalania helu i ewentualnie innych „cięższych” pierwiastków.
Proces ten niestety nie sprzyja zachowaniu równowagi – gwiazda pęcznieje i znacznie zwiększa swą objętość, stając się olbrzymem.

I w tym momencie w zasadzie kończy się analogia w życiu gwiazd. Od tej pory dalsze jej życie, czy raczej umieranie, zależy właśnie od jej masy. Pod tym względem dzielimy gwiazdy na dwie grupy: te o masie porównywalnej z masą naszego Słońca i te znacznie większe (co najmniej ośmiokrotnie).

W pierwszej grupie, jądro gwiazdy, która „zużyła” hel zapada się, a zewnętrzne powłoki zostają odrzucone i powstaje z nich sfeyczna mgławica planetarna. Potrafią one przyjmować piękne formy, a jedną z najbardziej znanych jest Mgławica Ślimak. Gdy już gwiazda „pozbędzie się” mgławicy, pozostanie jedynie jądro – gęsta, świaecąca kula – biały karzeł. Rozmiary przeciętnego białego karła są porównywalne z wielkością Ziemi, a jego masa oscyluje poniżej ¼ masy Słońca.
I to już w zasadzie koniec małej gwiazdy. Przez następne miliony lat pozostaje jej już tylko stygnięcie. Jednak jeśli znajdzie się w ciasnym układzie podwójnym (w bliskim sąsiedztwie innej gwiazdy), może przechwytywać materię kosmczną i stać się częścią układu kataklizmicznego (materia opadająca na białego karła powoduje wybuchy na jeo powierzchni, porównywalne z lokalnym kataklizmem).


W przypadku drugiej grupy gwiazd, wypalenie się helu nie jest jeszcze początkiem końca gwiazdy. Na skutek produkcji coraz cięższych pierwiastków, tworzy się żelazne jądro. Reakcje syntezy cięższych pierwiastków nie dostarczają już energii, co prowadzi do zachwiania równowagi i zapadnięcia się materii do wnętrza, a następnie odbicia od centralnego wnętrza i odrzucenia z wielką prędkością na zewnątrz. Następuje wybuch supernowej – nowego wcielenia gwiazdy.
Wybuch supernowej pozostawia niewielkie, ale masywne jądro, przyjmujące masę od 1,4 do 2,5 masy Słońc przy rozmiarach 10-15km. - właśnie powstała gwiazda neutronowa. Protony i neutrony są tak gęsto ściśnięte w jej wnętrzu, że tworzą neutrony, czemu właśnie tego rodzaju obiekty zawdzięczają swą nazwę. Gwałtowny wzrost prędkości rotacji i pola magnetycznego takich obiktów możespowodować, że że gwiazda neutronowa stanie się pulsarem.
Model budowy pulsara zakłada, iż na jego powierzchni znajdują się jedna lub dwie plamy emitujące promieniowanie. Pulsar rotując wysyła w przestrzeń promieniowanie na podobnej zasadzie do działania latarnii morskiej. W ten sposób powstaje efekt pulsowania. Rejestrowane sygnały są bardzo regularne i docierają do nas z częstotliwością poniżej 1 sekundy, co powoduje, iż są najdokładniejszymi zegarami kosmicznymi.

Lecz co się dzieje, jeśli masa gwiazdy jest o wiele większa? Zapadanie grawitacyjne nie kończy się na etapie gwiazdy neutronowej, lecz jest kontynuowane aż do momentu, gdy grawitacja staje się zbyt duża, by mogła wypuścić choćby promieniowanie - powstaje czarna dziura.

Ponieważ czarne dziury nie wypuszczają żadnego promieniowania, nie można ich zaobserwować bezpośrednio. Ich obecność potwierdza sie, poprzez obsewację materii znajdującej się wokół nich. Jeśli znajdują się w układzie podwójnym, ich obecność mogą zdradzić efekty grawitacyjne wywierane na towarzysza.
Przypuszczalnie najbliższa nam czarna dziura znajduje się w centrum naszej Galaktyki (Sagittarius A).

Każda gwiazda kiedyś umiera w ten, lub inny sposób, a wspólczesna wiedza w tej dziedzinie, choć nadal pełna luk, jest wynikiem dziesiątek lat rozważań i obserwacji kilku tysięcy ludzi.















góra  strony...





Dorota Kuryło