Razvojni put zvezda U prirodi postoji sila koja moze da izvrsi kompresiju materijala tela do njegovog sopstvenog Svarcsildovog radiusa. To je sama gravitacija. Zgodno je primetiti da prvi poznati efekat gravitacije, a to je njeno privlacno dejstvo, deluje tako da okuplja materiju tela i tom prilikom tezi da je zgusne i maksimalno sabije zauzimajuci potencijalno sve manji prostor. Na zalost, gravitaciona sila je sasvim slaba sila i njeni efekti su primetljivi tek na objektima velikih masa: veliki asteroidi, planete i zvezde, itd. Dakle na objektima vrlo velikih razmera. Da bi se postigao efekat gravitacionog sazimanja dovoljno snaznog da materiju sabije do stanja crne rupe potrebne su mase 3 puta vece od sunceve, oko 6 puta 1030 kg. Ova cinjenica nas neumitno okrece ka izucavanju zvezda vecih od 3 sunceve mase. Zvezde nastaju iz velikih kolicina kosmickog gasa, uglavnom vodonika, koji spontano zapocinje sazimanje usled slabog gravitacionog privlacenja. Kada kolicina gasa postane dovoljno velika i gravitaciono privlacenje postaje dovoljno jako da sazme gas na ogroman pritisak, usled cega dolazi do povecanja temperature. Na temperaturama iznad 10 miliona kelvina vodonik zapocinje nuklearnu reakciju fuzije. Pri tome se spajaju jezgra vodonika dajuci vise elemente, uglavnom helijum, i velike kolicine toplotne i elektromagnetne energije (svetlost i zracenje). Toplota izaziva odbojno dejstvo među cesticama materije zvezde (atomi, odn. joni, jezgra) i time toplotno sirenje materije. Nasuprot tome stoji sila gravitacije koja tezi da sazme, skupi zvezdu. Ravnoteza ove dve sile odrzava zvezdu stabilnom. Kada zvezda smanji rezerve vodonika, fuzija se usporava i gravitacija nadvladava. Dolazi do sazimanja sve dok zbog povecanja pritiska temperatura ne poraste do 100 miliona kelvina, tako da se omoguci, opet fuzija, samo ovog puta fuzija helijuma. Zvezda se siri do ogromnih razmera - crvenog dzina, koji slabije otpusta zracenje, ali brze trosi gorivo - helijum. Na kraju se temperatura spusta i odigrava se gravitacioni kolaps. Ovo se odigra naglo, posto se temperatura spusti ispod potrebne za odrzavanje ravnoteze. Crveni dzin se naziva crvenim jer u njegovom vidljivom spektru zracenja preovladava niskoenergetska crvena svetlost. To znaci da mu je povrsina mnogo hladnija od jezgra. Zato se u povrsinskom omotacu zadrzava deo vodonika i manje helijuma iz prethodne faze. Prilikom kolapsa jezgro koje naglo gubi temperaturu zbog nedostatka helijuma se sazima otpustajuci ostatak energije impulsivno. Ovu energiju, koja potice od naglog povratnog udarnog talasa gravitacionog kolapsa, prima povrsinski omotac u kome vodonik eksplozivno sagoreva uz oslobađanje velikih kolicina zracenja. Ova vrlo svetla zvezda se naziva nova ili supernova (velike zvezde). Materija omotaca se pretvara iz vodonika i helijuma u vise elemente i otpusta cime je omoguceno postojanje visih elemenata u kosmosu. Ovaj stadijum moze trajati nekoliko dana i duze, a moze i imati formu brze eksplozije kao kod manjih zvezda. Ono sto na danasnjem nocnom nebu oznacavamo kao Rak maglinu nekada je predstavljalo zvezdu srednje velicine, 1,4Msunca<M<3Msunca koja je posle faze crvenog dzina eksplodirala. Ova eksplozija je trajala 10-tak dana i nije nista drugo do faza supernove. Osmatrana je 1054. godine od strane kineskih astronoma. Oni nisu posedovali teleskope ili durbine, ali se tih par dana zvezda videla po danu. Od otpustene materije nastala je maglina, udaljena oko 6000 svetlosnih godina. Male zvezde staju sa razvojem na nekom od stupnjeva razvoja velikih zvezda. Zvezde 1,5 puta vece od Sunca nastavljaju razvojni put preko crvenog dzina i prezivljavaju gravitacioni kolaps, fazu supernove, belog patuljka i dalje, sto zvezde manje od ove granice ne mogu. Ta granica se naziva Candrasekarova granica. Kolapsom supernove nastaje beli patuljak. Velicine planete i malog zracenja, beli patuljak ipak krije veliku energiju jer mu je materija vrlo gusta. Ako masa prelazi 1,5 puta Suncevu gravitacija ce na kraju stadijuma belog patuljka nadmasiti toplotno sirenje i cak odbojne sile koje drze protone i elektrone u atomu stabilnim. Elektroni padaju na jezgra i spajaju se sa protonima dajuci neutrone i neutrine. Neutrini su bez mase i oslobađaju se dok neutroni postaju jedini oblik materije od koje je sacinjena zvezda. Naziva se neutronska zvezda, ne svetli i obicno ima precnik od 10-tak kilometara. Gustina materije je veca od 1018 kg/m3. Zvezda vise od 3 puta masivnija od Sunca kao neutronska zvezda nece se odupreti odbojnim silama i gravitacija ce je sabiti do stanja crne rupe. |