Niejednokrotnie, patrząc w niebo, zadajemy sobie pytanie: czym są te złote kuleczki świecące nad naszymi głowami? Jaką spełniają rolę we wszechświecie? W jaki sposób powstają, jak przebiega ich życie, i dlaczego umierają? Życie i śmierć gwiazdy jest tematem mojej pracy.
Jak twierdzi pisarz, Henry Miller „wymyśliliśmy słowo „chaos” na oznaczenie porządku którego nie rozumiemy”. Od wieków astronomowie badali życie obiektów niebieskich, nie biorąc pod uwagę słów wielu religii, które twierdziły, że świat wywodzi się z niezidentyfikowanego chaosu. Czym zatem są gwiazdy? Świecącą kulą gazów, głównie wodoru i helu. Wytwarzają samoistnie swe ciepło i światło za pomocą reakcji termojądrowej. Chociaż gwiazdy świecą przez bardzo długi czas (wiele miliardów lat), nie są wieczne i, jak stwierdzono, zmieniają wygląd w różnych etapach swego istnienia. Gwiazdy rodzą się wtedy, gdy mgławice (wielkie chmury pyłu i gazu) kurczą się pod wpływem grawitacji. Siła ciążenia działa na poszczególne cząsteczki, tworząc ich skupiska, które przyciągają jeszcze więcej cząsteczek W odpowiednich warunkach grawitacja może pokonać destrukcyjne oddziaływanie ciepła i turbulencji, tworząc kule gazowe wystarczająco gęste i gorące na to, by w ich środku wodór ulegał reakcji termojądrowej, dając w wyniku hel i tworząc gwiazdę. Ale ta nowa gwiazda nie ujawni się jeszcze prawdopodobnie w zakresie promieniowania widzialnego. Młoda gwiazda otoczona jest gęstą, nieprzezroczystą zasłoną pyłu. W miarę jak gwiazda podgrzewa ten pył, można ją wykryć za pomocą teleskopu podczerwonego jako "gorący punkt" wewnątrz dużej, gęstej chmury cząsteczek. Wiatr wytwarzany przez gwiazdę rozwieje jednak w końcu resztki gazu, i gwiazda stanie się widoczna w teleskopach optycznych.
Podczas kurczenia się każdej młodej gwiazdy temperatura jej jądra i panujące w nim ciśnienie wzrastają. Przy około 10 milionach st.C temperatura jest wystarczająco wysoka na to, by rozpoczęła się reakcja termo-jądrowa (synteza jąder helu z jąder wodoru). Wydzielają się ogromne ilości energii, kurczenie się zostaje powstrzymane, a gwiazda zaczyna świecić. Gwiazdy znajdujące się w tym stadium to gwiazdy ciągu głównego; jedną z nich jest Słońce, które pozostanie prawdopodobnie w tym stadium przez następne 5 miliardów lat. Temperatura ich powierzchni może się wahać od 2000 st.C do ponad 30000 st.C, a kolory - odpowiednio od czerwonego do białoniebieskiego. Kolor zależy od temperatury. Najgorętsze gwiazdy mają kolor niebieski, a najchłodniejsze czerwony. Najmniejsza możliwa masa gwiazdy to około 8% masy Słońca (80 razy więcej, niż wynosi masa Jowisza), gdyż inaczej nie zachodzi reakcja termojądrowa. Obiekty o masie mniejszej od krytycznej świecą bardzo słabo i nazywane są brązowymi karłami. Gdy cały wodór z jądra gwiazdy ciągu głównego zostanie zamieniony w hel, "pęcznieje" ona i zamienia się w czerwonego karła, o rozmiarze około 100 razy większym, niż miała poprzednio, i chłodniejszej, bardziej czerwonej powierzchni. Gdy po upływie tego krótkiego etapu gwiazda nie może już wytwarzać energii jądrowej, jej zewnętrzne warstwy odrywają się i dryfują w kosmos, tworząc mgławicę planetarną, a jądro zapada się w siebie, przekształcając się w mały i bardzo gęsty obiekt zwany białym karłem. Na koniec biały karzeł gaśnie, pozostawiając pozbawione blasku ciemne ciało. Niektóre bardzo duże gwiazdy ciągu głównego nie kończą życia jako białe karły - przechodzą one szybko swój cykl życiowy, stając się czerwonymi nadolbrzymami, które po pewnym czasie wybuchają jako bardzo jasne supernowe. Pozostała po takiej eksplozji część jądra może się zapaść, tworząc małą, supergęstą gwiazdę, która składa się prawie wyłącznie z neutronów i jest w związku z tym nazywana gwiazdą neutronową. Gwiazdy neutronowe, zwane pulsarami, obracają się bardzo szybko, emitując impulsy radiowe (podobnie jak latarnia morska wysyła wiązki światła). Jeśli zapadające się jądro supernowej jest bardzo duże, to nie tworzy ono gwiazdy neutronowej. Powstaje zamiast niej czarna dziura, rejon tak gęsty, że jego grawitacja wciąga nie tylko wszelką pobliską materię, ale i wszelkie promieniowanie, w tym i własne światło. Gwiazdy migoczą dlatego, że prądy powietrzne poruszające się w atmosferze załamują światło wysyłane w kierunku Ziemi. Dla kogoś, kto leciałby ponad atmosferą, gwiazdy by nie mrugały.
Wszystkim gwiazdom w końcu wyczerpuje się paliwo zawarte w jądrze. Tracą one swój stan równowagi w miarę jak zaczyna dominować siła grawitacji. Gwiazdy o różnych masach kończą swe życie na różne sposoby. Gwiazdy o małej masie umierają spokojnie w miarę wygasania ich palenisk jądrowych. Jądro gwiazdy typu Słońca zapada się szybko, tworząc białego karła wielkości Ziemi. Zewnętrzne powłoki gwiazdy, zawierające pierwiastki utworzone w procesie syntezy jądrowej pozostają w postaci rozszerzających się bąbli lub strumieni materii wyrzucanych w przestrzeń kosmiczną. Jądro ciężkiej gwiazdy zapada się niemal natychmiastowo. "Odbija się" ono wtedy na zewnątrz, zderzając się z innym materiałem gwiezdnym zapadającym się do wewnątrz. Zderzenie to następuje z taką siłą, że w jego wyniku tworzą się wszystkie naturalnie występujące pierwiastki, a gwiazda wybucha. Eksplozja ta, zwana supernową, jest źródłem wszystkich ciężkich pierwiastków występujących w mgławicach, gwiazdach, planetach i przestrzeni kosmicznej.
Jedno życie kończy się, aby kolejne mogło się zacząć - taka jest kolej zdarzeń we wszechświecie. Wszystko ma swój początek oraz koniec… Po przeanalizowaniu tego tematu, kolejnym razem gdy będę patrzeć w wesoło migającą na błękitnym niebie gwiazdę, pomyślę nad jej losem… Może jest już czerwonym nadolbrzymem gotowym aby zakończyć swój żywot…
Bibliografia:
Wołczek Olgierd, Narodziny i rozwój Układu Słonecznego, Ossolineum 1979.
Pittich Eduard, Kalmancok Dusan, Niebo na dłoni, Wiedza Powszechna 1988.
Www. Google.pl/ gwiazda.