Ogólne wiadomości o gwiazdach.doc

Ogólne wiadomości o gwiazdach.

Gwiazdy są obiektami dość trwałymi, które powstają z obłoków gazu i pyłu kosmicznego kurczącego się pod wpływem sił grawitacyjnych.

W momencie kurczenia się obłoków materii (kontrakcji) obłok może podzielić na kilka mniejszych (gromad). Kurczący się obłok materii ogrzewa wnętrze powstającej protogwiazdy, aż do momentu uzyskania równowagi sił grawitacyjnych z ciśnieniem wewnętrznym. Jeżeli uzyska ona wewnątrz protogwiazdy temp. 10 mln. K to może zapoczątkować się wewnątrz gwiazdy synteza pp wodoru w hel. Gwiazda wchodzi wówczas na początek ciągu głównego diagramu Hertzunga. Aby z materii międzygwiezdnej można było uzyskać gwiazdę masa jej musi być równa 8/100 masy Słońca.

Gwiazdy wielokrotne to układ do 10 gwiazd, które wzajemnie na siebię oddziaływują grawitacyjnie (ruch wokół środka masy lub trzeciej gwiazdy). Typową gwiazdą podwójną jest Mizar (Wielka Niedźwiedzica). Odległość składników wynosi 14'', a ich jasności 2m,4 i 4m.

Gromady gwiazd to układy wieloktotne składające się z ponad 10 gwiazd, które leżą blisko siebie (oddz. grawitacyjne) i mają ten sam lub podobny wiek. Rozróżniamy gromady otwarte i kuliste. Gromady otwarte to m.in. Plejady i Hiady (widoczne na tle Byka). W naszej galaktyce naliczono ponad 1000 gromad otwartych. Gromady otwarte są młode (106 - 109 lat), dlatego gwiazdy znajdują się blisko siebie. Układ nie jest trwały, w przyszłości gwiazdy rozproszą się i stracą więź grawitacyjną. Gromady kuliste cechuje symetria sferyczna z silną koncentracją gwiazd w centrum. Gromady te se układami trwałymi zawierającymi 1 mln. gwiazd o wieku około 10 mld. lat. Najbardziej znaną gromadą kulistą jest M13 w gwiazdozbiorze Herkulesa o jasności +6m.

Gwiazdy neutronowe, pulsary i czarne dziury - gwiazdy neutronowe to gwiazdy ze zgromadzonym gazem neutronowym o gęstości 1012 - 1015 g/cm3. Średnica gwiazd zawiera się od 10-1000 km. Obserwujemy je jako źródła pulsującego promieniowania elektromagnetycznego (pulsary). Są one spowodowane ruchem obrotowym i emitowania z niej wiązki promieniowania. Powstają one przez zapadanie się gwiazdy (kontrakcja) pod wpływem grawitacji po wybuchu supernowej.

Jeżeli masa gwiazdy neutronowej po wybuchu jest 3 x większa od masy Słońca, to przyciąganie grawitacyjne może nie zostać zrównoważone przez ciśnienie gazu neutronowego, jak to ma miejsce w pulsarach. Jeżeli gwiazda zmniejszy swój promień poniżej pewnej granicy stanie się czarną dziurą. Jest to promień Schwarzschilda. W odległości tego promienia z czarnej dziury nie wydostaje się nic co ma prędkość mniejszą lub równą prędkości światła. Czarne dziury obserwuje się rejestrując promienie Rentgenowskie wysłane przez materię spadającą na gwiazdę.

Gwiazdy zmienne, nowe, supernowe - zmiany jasności gwiazd mogą być następstwem okresowego zasłaniania się składników tzw. gwiazdy podwójnej - zaćmionej. Ze zjawiskiem takim mamy do czynienia, gdy oba składy gwiazdy podwójnej okrążają wspólny środek masy układu w płaszczyźnie w której znajduje się Ziemia z obserwatorem zjawiska.

W zupełnie inny sposób przebiega krzywa zmian jasności w przypadku gwiazd fizycznie zmiennych. Zauważono, że jednocześnie ze zmianami jasności zmieniają się inne parametry gwiazd: rozmiary, barwa i typ widmowy. Zmiany te są spowodowane procesami zachodzącymi wewnątrz gwiazdy.

Wśród rozmaitych typów gwiazd fizycznie zmiennych, wyróżniamy gwiazdy regularnie zmienne, w których zachodzą okresowe pulsacje, np. gwiazda Cephei. Od tej nazwy pochodzi okres gwiazdy regularnie zmiennej - cefeidy.

Jasność gwiazdy zmienia się (Cephei) od +3m,6 do +4m,4 w okresie 5,4 doby.

Zmiany jasności gwiazd mogą zachodzić w sposób bardzo gwałtowny - wybuchowy. Tego typu gwiazdy nazywamy nowymi, ponieważ obserwatorom wydaje się, że w miejscu, gdzie na niebie nie świeciła żadna gwiazda nagle pojaqwia się jako bardzo jasno świecąca.

Gwiazdy supernowe - jeżeli jasność gwiazdy wzrasta kilkaset tysięcy razy osiągając w maksimum jasność 1 mld. słońc. Wybuchowi takiemu towarzyszy wyrzucenie części materii z prędkością kilku tysięcy km/s. Po wybuchu gwiazda przygasa, w ciągu kilkuset do kilku tysięcy dni.

Po gwieździe zostaje olbrzymia, niekiedy posiadająca lokalne źródła energii mgławica, a w jej środku gwiazda neutronowa. Gwiazdę taką nazywamy supernową, a wybuch wybuchem gwiazdy supernowej. zjawisko to zachodzi w końcowym etapie życia gwiazdy i jest "samobójstwem" gwiazdy.