A csillagok életciklusa
Dr. Jim Lochner, NASA/GSFC
Ragyogj, ragyogj csillagom ...
... Hogy mi is vagy, nem tudom
A csillagoknak
különböző a színük,
ami különböző hőmérsékletet jelent!
Minél forróbb egy csillag, annálgyorsabban „kiég”.
Csillagbölcsőde
Az űr tele vanolyan anyaggal,ami egy csillagszületéséhez kell.
A csillagok porfelhőkből lesznek
A felhők gáz-és por-anyagábólcsillagokszülethetnek.
Pormacskákból? Dehogy!
Szabálytalan szén-és szilíciumszemcsék
alkotta porra gondolj.
Összeomlás: protocsillag születik
A csillagszületés a gáz és a por lassúfelhalmozódásával kezdődik.
•Az anyagcsomók tömegvonzása miattegyre több anyag gyűlik össze.
•Az összehúzódás miatt a hőmérséklet ésa nyomás lassan növekedni kezd.
Magfúzió!
Ha a csillag közepének (mag) hőmérsékleteeléri a 15 millió fokot, beindul a fúzió!
4 (1H) → 4He + 2 e+ + 2 neutrínó + energia
Hát az energia honnan van?
Négy 1H tömege > egy 4He tömege
E = mc2
Erők egyensúlya
A magfúzió által felszabaduló energia ellenehat a befelé irányuló tömegvonzásnak.
Ez a két ellentétes hatáshatározza meg a csillaglétezésének állomásaitannak egész élete során.
Az új csillagok nyughatatlanok!
Gáz kilökődése egy fiatal kettőscsillagból
200 CsE
Újrajátszás: az életciklus
Nap-szerű csillagok
Nehéz csillagok
Egy ismerős vörös óriás
A csillag mérete
A Föld pályamérete
A Jupiter pályamérete
A vég kezdete: vörös óriások
Miután a hidrogén elfogyott a magban ...
A magfúzió által felszabadított energia ellenehat a befelé irányuló tömegvonzásnak:
•A csillag magja összeomlik,
az összeomlás kinetikus energiája hővéalakul át;
ez a hő felduzzasztja a külső rétegeket.
•Miközben a mag összeomlik,
a hőmérséklet és a nyomás megnő ...
Újabb fúzió!
100 millió fokon a hélium fúziója következik:
3 (4He) → 12C + energia
(átmenetileg 8Be keletkezik)
(mindössze csak 7,3 MeV szabadul fel)
A felszabaduló energia megtartja a vörösóriás kitágult külső rétegeit.
A Nap-típusú csillagok végzete
Planetáris ködök
Miután a hélium elfogy, a csillag külső rétegei lelökődnek
Fehér törpék
A planetáris köd közepén egy fehér törpevan. Jellegzetességei:
•Föld-méret és Nap-tömeg kombinációja:“egy tonnányi anyag egy teáskanálban”
•A befelé ható gravitációt az elektronoktaszítása ellensúlyozza.
A nagytömegű csillagok sorsa
Miután a héliumtartalom lecsökken, a magösszeomlása folytatódik, míg elég forrónem lesz ahhoz, hogy a szénmagnéziummá vagy oxigénné fuzionáljon:
12C + 12C → 24Mg
12C + 4H → 16O
A különböző folyamatok kombinációi mégnehezebb elemek létrjöttéhez vezetnek.
Periódusos rendszer
16O + 16O 32S + energia
4He + 16O 20Ne + energia
Könnyű elemek Nehéz elemek
4 (1H) 4He + energia
3(4He) 12C + energia
12C + 12C 24Mg + energia
4He + 12C 16O + energia
28Si + 7(4He) 56Ni + energia 56Fe
CNO-ciklus
A nagytömegű csillagok végzete
A nagytömegűcsillagok egy sorelemet „égetnek” el.
A vas a legstabilabbelem, amely márnem fuzionáltovább.
Energiatermeléshelyett innen kezdvemár az energiaelnyelése jön.
Szupernóva!
Szupernóva-maradványok: SN1987A
a
b
c
d
a) Optikai – 2000. febr.
•Évezredekkel az SNelőtt világító anyaglökődött le.
b) Rádió – 1999. szept.
c) Röntgen – 1999. okt.
d) Röntgen – 2000. jan.
•Az SN lökéshullámafelmelegíti a gázt.
Szupernóva-maradványok: Cas A
Optikai
Röntgen
Elemek egy szupernóvából
Minden röntgen-energiánál
Szilícium
Kalcium
Vas
Ami a szupernóva után megmarad
Neutroncsillag (ha a mag < 5 naptömeg)
•Összeomlás során a protonok éselektronok neutronokká egyesülnek.
•10 km-es átmérő!
Fekete lyuk (ha a mag > 5 naptömeg)
•Még az egymást érő neutronok semképesek megtartani egy igen masszívcsillag súlyát.
Teljesen új élet: röntgenkettősök
A közeli kettős rendszerekben az anyag egy közönségescsillagból egy neutroncsillagba vagy egy fekete lyukbaáramlik. A röntgensugárzást a neutroncsillagot/feketelyukat körül vevő gázkorong bocsátja ki.
Fekete lyuk – szemtől szembe
Jet
(dzset: nincs mindig)
Akkréciós korong
Eseményhorizont
Szingularitás
(mélyen belül)
SN – ISM-kölcsönhatás
A szupernóva (SN)összenyomja a csillagközigázt és port. (ISM:interstellar medium, azazcsillagközi anyag.) Ebben agázban feldúsulnak az SNáltal kilökött anyagok.
Ez a nyomás indítja el agáz és a por sűrűsödését,ami végül újabb csillagokszületéséhez vezet.
És kezdődik minden előről ...
Anyagok „A csillagok életciklusa”-hoz
Ez a prezentáció, valamint „A csillagokéletciklusa”-val kapcsolatos egyéb anyagokmegtalálhatók az Imagine the Universe!webhelyén :