6. 12. 2009

Hviezdy (2)

A po stručnom predstavení toho, ako hviezdy vznikajú, nasleduje podobne zjednodušený prehľad toho, ako hviezdy starnú. Na úvod, hviezda sa rozžiarila a v jej jadre prebieha fúzia vodíka na hélium. Tá bude prebiehať počas väčšiny "bežného života" hviezdy - čím je hviezda ťažšia, tým rýchlejšie sa v jej jadre míňa vodík, naopak, čím menšia je jej hmotnosť, tým dlhšie jej vodík vydrží.

 
Diagram podľa Wikipedie
 Menej hmotným hviezdam, akými je napríklad naše Slnko, postačia zásoby vodíka na miliardy rokov. Keď sa vodík v ich jadre začne míňať, jadro hviezdy sa zmenšuje a zhusťuje. To v jadre spôsobí zvýšenie tlaku a teploty, a umožní začať fúziu hélia. V jadre tak začne vznikať uhlík, zatiaľ čo fúzia vodíka sa presunie smerom k vonkajším vrstvám, ďalej od jadra hviezdy. Vonkajšie vrstvy hviezdy sa tým rozšíria a z hviezdy sa stane tzv. červený obor. Časom sa však v jadre minie aj hélium. Jadro sa znova zmenší, nie je však dostatočne hmotné na to, aby vznikli tlak a teplota potrebné na fúziu uhlíka. Z jadra sa stáva biely trpaslík, zatiaľ čo vonkajšie vrstvy hviezdy vytvoria planetárnu hmlovinu. Biely trpaslík postupne chladne a planetárna hmlovina sa rozpína do okolitého priestoru...
Planetárna hmlovina M27 (Činka, angl. Dumbbell). Zdroj: apod.nasa.gov
Tie hmotnejšie hviezdy svoj vodík minú oveľa skôr. Jadro zhustne, zvýši sa jeho teplota a tlak, začne fúzia hélia. Keď sa minie aj hélium, jadro sa znova zmenší a začne sa fúzia uhlíka. Nasleduje neón, kyslík, kremík. Pri fúzii všetkých týchto prvkov sa uvoľnuje energia, až dôjde k poslednej fúzii - z kremíka na železo. Jadro hviezdy si potom už nemá ako vyrábať energiu, ktorá by ho udržala v stabilnom stave. Vonkajšie vrstvy hviezdy sú rozmetané ako supernova, zatiaľ čo zo zvyškov jadra vznikne neutrónová hviezda, pulzar, prípadne, ak je hmotnosť zvyšku jadra vyššia než približne 4x hmotnosť Slnka, čierna diera. 

Jendým z najznámejších pozostatkov supernovy je "Krabia hmlovina" v súhvezdí Býka, vzdialená približne 6300 svetelných rokov od Zeme. Vznikla pri výbuchu supernovy, ktorá bola na Zemi spozorovaná v roku 1054 - "nová hviezda" bola vtedy taká jasná, že ju počas niekoľkých týždňov bolo na oblohe možné vidieť aj cez deň. Hmlovina, ktorá po nej zostala, vyzerá, ako keby bola vytvorená z množstva rôznofarebných prepletených vlákien, celú jej zložitú štruktúru je dobre vidieť na fotografiách. V jej centre sa nachádza Krabí pulzar, veľmi silný zdroj žiarenia, ktorý zahrieva a rozsvecuje hmlovinu naokolo. A tá sa aj takmer 1000 rokov po výbuchu stále rozpína rýchlosťou približne 1500 kilometrov za sekundu.