Žvaigždžių eiga

D.Wade’as: „Visų žvaigždžių“ rungtynės virto į dėjimų šou be jokių pastangų ir kovos

Kastytis Zubovas Esu girdėjęs, kad kai kurios tautos tikėjo, jog kiekviena žvaigždė globoja vieną žmogų, ir gimus kūdikiui danguje atsiranda nauja žvaigždė, o mirus — pranyksta. Jei taip būtų iš tiesų, tai reikštų, kad Žemėje gimsta mažiau nei vienas žmogus per metus, o numiršta kas nors išvis tik kas keletą šimtmečių. Bet senovės legendas geriau žvaigždžių eiga tyrinėti etnologams, o patys pakalbėkime apie žvaigždes. Tiksliau apie tai, iš kur ir kaip jos atsiranda.

Ilgamečiai tyrimai rodo, jog jaunoms žvaigždėms vienatvė nepatinka.

Jos formuojasi grupėmis arba spiečiais — nuo kelių dešimčių iki milijonų žvaigždžių viename. Kai kurios grupės vėliau išyra, o jų žvaigždės pasklinda kas sau galaktikose; kitos išlieka — matome netgi žvaigždžių eiga metų amžiaus spiečius. Mūsų Saulė irgi ne išimtis: manoma, jog ji susiformavo kartu su maždaug tūkstančiu kitų žvaigždžių, tačiau šis skaičius yra labai apytikris. Kodėl taip yra?

Ogi todėl, kad medžiaga, tinkama žvaigždėms formuotis, yra molekulinių dujų debesys. Jų masė paprastai siekia šimtus tūkstančių ar net milijonus Saulės masių, tad ir žvaigždžių iš kiekvieno susiformuoja gausybė.

1 pav. žvaigždė su laisv. eiga

Bet kaip atsitinka, kad tokiuose šaltuose debesyse, kurių temperatūra paprastai nesiekia nė kelvinų, t. Nors daugybė detalių vis dar yra neaiškios, tyrimai leidžia susidaryti bendrą vaizdą, kurį čia ir pristatysiu. Prieš pradėdamas pasakoti apie žvaigždėdaros taip vadinamas žvaigždžių formavimosi procesas eigą, siūlau pasižiūrėti vieną filmuką. Tai yra skaitmeninės simuliacijos vizualizacija, jau tapusi klasika ir rodoma studentams daugelyje universitetų per atitinkamas astronomijos paskaitas.

Simuliacijoje apskaičiuota molekulinio debesies gabaliuko, kurio masė 50 kartų didesnė nei Saulės, evoliucija. Nors iš pradžių dujos kurių tankį rodo spalvų intensyvumas atrodo pasiskirsčiusios vienodai, bet jų greičiai yra labai įvairūs, taigi greitai atsiranda skirtingo tankio regionai, kurie ima trauktis ir po truputį virsta žvaigždėmis balti taškeliai.

Kiekvieno kadro viršuje parašytas atstumas astronominiais vienetais nuo vieno kadro krašto iki kito ir laikas metaisprabėgęs nuo simuliacijos pradžios.

Bate iš St Andrews universiteto Škotijoje. Astronominiai džinsai?

Molekulinis debesis — tai didžiulis šaltų dujų telkinys, sudarytas daugiausiai iš molekulinio vandenilio t. H2taip pat anglies monoksido CO, amoniako NH3 ir kai kurių kitų molekulių. Dujų tankis gali siekti iki milijono dalelių kubiniame centimetre palyginimui: vidutinis tarpžvaigždinės erdvės žvaigždžių eiga yra viena dalelė kubiniame centrimetre.

Bet dujos debesyje nėra pasiskirsčiusios visiškai tolygiai. Kai kur jos šiek tiek tankesnės, kitur — išretėjusios; dėl aplinkos poveikio ir paties debesies judėjimo debesies struktūra nuolat po truputį kinta.

Žiburėliai danguje: kaip Visatoje gimsta žvaigždės (Video)

Dujas veikia trys žvaigždžių eiga jėgos — gravitacija, bandanti sutraukti jas į vieną tašką; šiluminio judėjimo slėgis, besipriešinantis žvaigždžių eiga ir sukimosi jėgos, ardančios bet kokius trauktis pradedančius gabalus. Dar kartais būna svarbios magnetinės jėgos, bet į jas paprastumo dėlei nekreipsime dėmesio.

Taigi kiekvienoje debesies dalyje vyksta nuolatinė kova tarp šių trijų sąveikų. Kartais gravitacija nugali kitas dvi, ir gana nedidelė — gal šimto Saulės masių — debesies žvaigždžių eiga ima trauktis vis labiau.

Anksčiau ar vėliau traukimasis prasideda visame debesyje — taip buvęs daugmaž vientisas telkinys dvejetainių parinkčių signalo generatorius į daugybę branduolių. Tipinė tokio branduolio masė ir jo pradinis dydis vadinami atitinkamai Džinso mase Jeans mass ir Džinso ilgiu Jeans length pagal mokslininko pavardę.

Astroliabija

Ne, su daugelio mėgstamomis kelnėmis tai neturi nieko bendra. Besitraukiantis branduolys po truputį tampa vis labiau gravitaciškai surištas, t.

Kurį laiką beveik visa prarandama energija yra išspinduliuojama, ir branduolio temperatūra išlieka daugmaž pastovi. Žvaigždžių eiga metu branduolys gali suskilti į mažesnius fragmentus, mat Džinso ilgis mažėja, didėjant vidutiniam tankiui. Kai branduolys suskyla iki maždaug Saulės masės fragmentų, jų tankis tampa toks didelis, kad išspinduliuojama energija yra čia pat sugeriama. Taip debesies temperatūra pradeda augti, o energijos balansą galima nustatyti, naudojant vadinamąją virialinę teoremą virial theorem.

Savanorystės-mentorystės projektas „Kelrodė žvaigždė“

Teoremos esmė — potencinė gravitacinės sąsajos energija yra neigiama ir savo absoliutiniu dydžiu dvigubai didesnė už dujų vidinę šiluminę energiją. Vadinasi pusė išlaisvinamos gravitacinės energijos yra sugeriama dujų, o kita pusė — vis dar išspinduliuojama, bet jau tik iš išorinių fragmento sluoksnių.

Taigi, traukdamasis branduolys energijos netenka, tačiau visą laiką kaista! Jokie kasdieniame gyvenime sutinkami objektai taip nesielgia — jie kaista, kai bendra energija didėja.

Taisyklės ir eiga

Džinso ilgis dabar jau tik didėja, nes priklausomybė nuo temperatūros nusveria priklausomybę nuo tankio, taigi toliau fragmentai nebeskyla. Protingosios žvaigždės Besitraukiantys ir kaistantys tankūs branduoliai daugiau nebesiskaido, bet jų struktūra tebekinta.

Pačiame centre, šerdyje, temperatūra kyla sparčiausiai ir pasiekia keletą milijonų laipsnių. Tuo metu aplink šią protožvaigždę t. Į jį debesies dalelė susisuka dėl judesio kiekio tvermės — mažėjant fragmento spinduliui, greitėja jo sukimasis, žvaigždžių eiga galų gale dujos ima suktis apskritiminėmis orbitomis. Kai visos ne šerdyje žvaigždžių eiga dujos arba sukrenta į diską, arba atsiskiria nuo kolapsuojančio fragmento, šerdis tampa matoma regimųjų ir infraraudonųjų spindulių ruože.