Kolikosu zvezde stvarno tople

am@astronomija.co.yu

D. Dragović
Zanimljivosti

• Pluton
Kako i zašto je Pluton toliko različit od drugih planeta?

• Kubni cm neutronske zvezde
Da li je moguće da jedan kubni santimetar neutronske zvezde teži milijardu tona?

• Sunce
Koliko još dugo je Sunce sposobno da održava život na Zemlji?

• Koliko čestica ima u kosmosu

• Koliko su zvezde stvarno tople

• Dokle traju fuzioni procesi

Od istog autora:
Kalendar
kroz istoriju

Sadržaj AM

zanmljivosti

Koliko su zvezde stvarno tople?

Iz knjige u pripremi

Drago I. Dragović
dragovic@net.yu

To zavisi od tipa zvezde, kao i koji deo zvezde posmatramo.

Preko 90 procenata svih otkrivenih zvezda, uključujući i naše Sunce, klasifikovano je u takozvani Glavni niz[1] i kada govorimo o temperaturama, obično mislimo na njihove površinske temperature. Počnimo odatle.

Usled sopstvene gravitacione sile, svaka zvezda ima težnju ka kolapsu, što dovodi do porasta pritiska i rasta njene unutrašnje temperature. U tom stanju zvezda pokazuje tendenciju ka ekspanziji. Uspostavivši ravnotežu tih dveju snažnih a oprečnih sila, zvezda dostiže neku određenu veličinu. Snažnijoj gravitaciji veće zvezde moraju da se suprotstave višom temperaturom u svojoj unutrašnjosti, što pak povišava i njenu temperaturu na površini. Milorad Krstic: Sunce

Površinska temperatura našeg Sunca – koje je zvezda prosečne veličine – je oko 6.000°C (zato je u središtu oko 15.600.000 K. Toliko se postiže i prilikom eksplozije vodonične bombe). Zvezde manjih masa imaju i nižu površinsku temperaturu, koja se kreće negde oko 2.500°C.

Masivnije zvezde imaju mnogo veće površinske temperature: 10.000 K, 20.000 K pa i više. One najmasivnije, a samim tim najtoplije i najsjajnije koje danas poznajemo, imaju temperature i čitavih 50.000 K, a možda i više. Može se sa prilično sigurnosti reći da je najviša moguća stabilna površinska temperatura na zvezdama Glavnog niza negde oko 80.000 K.

Zašto ne još viša? Šta je sa još masivnijim zvezdama?

Ovde moramo da se zaustavimo. Ako bi jedna obična zvezda bila toliko masivna da može da obezbedi temperaturu u svom nuklearnom reaktoru višu od 80.000 K, ta ogromna temperatura bi svakako dovela do eksplozije zvezde. To bi bez sumlje proizvelo još višu temperaturu ali na kratko, posle čega bi ostala manja ali i hladnija zvezda.

Međutim, površina nije najtopliji deo jedne zvezde. Sa površine, toplotna energija se širi do tankog sloja atmosfere (ili korone – što na latinskom znači kruna), koja okružuje zvezdu. Usled gubitaka, temperatura u koroni bi trebalo da bude niža nego na površini ali pošto u njoj ima mnogo manje atoma nego u samoj zvezdi, to svaki od njih nosi srazmerno mnogo više energije. Znajući da je temperatura mera prosečne energije ili brzine svake čestice, postaje jasan razlog zašto korona našeg Sunca ima temperaturu od oko 2.000.000 K.

Prirodno je da zvezde koje su još masivnije od Sunca imaju višu temperaturu jezgra, a samim tim i površine. Takođe, kako masa zvezde raste, raste i njena unutrašnja i površinska temperatura. Neki astrofizičari su pokušali da izračunaju temperature u središtu zvezda zvanih super–džinovi[2] neposredno pre nego ove eksplodiraju i došli do nezamislivih 6.000.000.000 K (6 milijardi stepeni)!

Da vidimo sada šta je sa onih 10% objekata koje se ne nalaze u Glavnom nizu. Na primer, sa nebeskim telima otkrivenim još šezdesetih godina. To su pulsari, za koje se pretpostavlja da su neutronske zvezde neverovatne gustine, sa masama prosečnih zvezda, a prečnicima ne većim od petnaestak kilometara. Da li njihova velika unutrašnja temperatura može da nadmaši onih "maksimalnih" 6 milijardi stepeni? Ili kvazari[3], najudaljeniji, najbrži i najsjajniji objekti u kosmosu, koji su veličine Sunčevog sistema, a zrače energiju kao stotina džinovskih galaksija i za koje se pretpostavlja da su u stvari ostaci kolapsa miliona zvezda?

Za sada – niko ne zna pravi odgovor.

[1] Njemu pripadaju sve zvezde koje u svojim jezgrima atom.reakcijama pretvaraju vodonik u helijum i to je najduža faza u životu zvezda. Glavnom nizu pripada naše Sunce, Fomalhaut (alfa Piscis Austrini), Regulus (alfa Leonis), Spika (alfa Virginis). Kada se sav vodonik potroši, zvezda postaje ili crveni džin ili super-džin. Od faze crvenog džina dolazi faza planetarne nebule (magline) sa belim patuljkom, pa beli patuljak i na kraju crni patuljak. Od faze super-džina sledi faza supernove, pa neutronska zvezda ili crna rupa.
[2] Kao što je crveni superdžin Betelgeuse (alfa Orionis), udaljen 310 svetlosnih godina, najaveći superdžin poznat danas, koji ima više od 400 puta veći prečnik od Sunca, a zapreminu čitavih 64 miliona puta veću od njega ili Deneb (alfa Cygni), udaljen oko 1.600 svetlosnih godina od nas ili jedna od najvećih nama poznatih, zvezda Antares (alfa Scorpii), udaljena oko 400 svetlosnih godina, nekoliko stotina puta većeg prečnika od Sunca i nekoliko hiljada puta sjajnija od njega. Najmasivniji džinovi, sa masom od oko 100 Sunčevih, su oko milion puta sjajniji od našeg Sunca.
[3] Quasari – QSO, kvazi-sterlarni objekti, prvi put otkriveni 1963.; čak veličine jedne ili dve sv. godine ali više od 1.000 puta sjajnije nego najsjajnije galaksije prečnika 100.000 sv. god. Ta fantastična energija, koncentrisana u centru, emitovana i u vidljivom i u nevidljivom delu elektromag. spektra, omogućava da budu vidljivi i na daljini 10¹² sv. god. Smatra se da takvu energiju stvaraju vrtlozi gasova velike brzine oko masivnih crnih rupa. Pre 10 milijardi god. bilo ih je mnogo više i bili su još sjajniji. Najsjajniji danas poznat je kvazar 3c 273 koji leži na 10⁹ sv. godina od Zemlje i 10¹² puta je sjajniji od obične zvezde. Radiointerferometri su otkrili da njegovi radio nukleusi šire skoro brzinom svetlost.

(oktobar 2002.)

vrh