Prečo Slnko svieti? A čo sú čierne diery?

Slnko je kľúčom k životu na Zemi. Bez neho by nebolo svetlo, teplo, potrava, počasie, dni, ročné obdobia, nebola by Zem, ako ju poznáme. V skutočnosti by nebola nijaká slnečná sústava, keďže slnko poháňa všetko, čo sa v nej deje.

slnko
Snímky z družice, ktorá vedcom pomáha skúmať slnečnú aktivitu.
Autor: ,

A Slnko to všetko robí čírou energiou. Je to guľa ohnivej energie, ktorá spaľuje asi štyri milióny ton plynu za sekundu. Toľko energie zodpovedá siedmim biliónom jadrových explózií každú sekundu, niet divu že Slnko je také neuveriteľne horúce!

Keďže stred Slnka dosahuje teplotu približne 16 miliónov stupňov Celzia, je dostatočne horúce na to, aby sa vodík premieňal na hélium. Jednou z hlavných úloh Slnka je teda vytvárať nové atómy. Je to stroj na výrobu atómov, ktorý osvetľuje celú slnečnú sústavu silou svojho žiarenia. Najmúdrejšie hlavy spomedzi vedcov sa nazdávajú, že Slnko je činné už asi 4,57 miliardy rokov. Celý ten čas funguje ako hviezda, ktorá neprestajne dodáva energiu a vysiela obrovské množstvá svetla zo stredu slnečnej sústavy.

Slnečná energia je podstatná nielen v našej slnečnej sústave. Hviezdy poháňajú celý vesmír.

Robia hviezdy hluk?

Starogrécky mysliteľ Pytagoras si myslel, že Slnko, Mesiac a planéty pri pohybe vesmírom vytvárajú hudbu, hoci si nemyslel, že by ju bolo možné naozaj počuť. Stredoveký matematik Jahannes Kepler si bol zase istý, že planéty sú od Slnka rozmiestnené v rozstupoch, ktoré nejakým spôsob súvisia s hudobnými stupnicami.

Táto hudba nebeských sfér však nie je nejaký mystický nezmysel. To teda nie! Dnešní astronómovia sa veľmi zaujímajú o rôzne zvuky, ktoré hviezdy vydávajú.

Keď počúvajú hviezdy, počúvajú pravidelnú, opakujúcu sa skladbu, ktorá im prezrádza, že hviezda pulzuje, vibruje vo vesmíre. Rôzne zvuky poskytujú astronómom informácie o vnútornej činnosti hviezdy, jej veku, veľkosti a zložení.

Pochopiteľne, vedci nemôžu načúvať hviezdam priamo. Musia premeniť seizmické vlny (vibrácie) z hviezd do podoby, ktorú ľudia môžu počuť na Zemi. Pripomína to akéhosi vesmírneho lekára, ktorý prikladá veľký stetoskop na hviezdu a kontroluje jej zdravotný stav.

Slnečné erupcie triedy X majú monumentálne rozmery a
silu.
Slnečné erupcie triedy X majú monumentálne rozmery a silu.
Autor: NASA

Žijú hviezdy večne?

Hviezdy potrebujú na svoju existenciu palivo. Preto celý svoj život zúfalo zháňajú materiál na kúrenie.

Väčšinu života tieto slnečné hviezdy spaľujú vodík, ktorý premieňajú na hélium. Vedci sa domnievajú, že keď sa hviezdam minie vodík, nahradia ho héliom a spaľujú ho. V skutočnosti môžu hviezdy spaľovať aj uhlík, neón, kyslík alebo kremík.

Keď hviezda, ktorá používa jeden druh paliva, prechádza na iné palivo, vyšle varovanie: masívne sa nafúkne a premení sa na červeného obra.

Očakáva sa, že Slnko sa v ďalekej budúcnosti premení na červeného obra a zväčší sa dvestonásobne oproti bežnej veľkosti. Keď sa to stane, ako predpokladajú múdre hlavy, Slnko pohltí vnútorné planéty slnečnej sústavy vrátane našej milovanej zeme.

Netreba sa však plašiť – zdá sa, že Mars prežije. Tak sa budeme musieť len presťahovať a stať Marťanmi.

Vybuchujú hviezdy?

A ešte ako! Vybuchujúca hviezda sa nazýva supernova a je mimoriadne silná. Supernova môže uvoľniť viac energie za jednu minútu, než uvoľnia všetky normálne hviezdy v celom vesmíre v tej istej minúte.

Takéto výbuchy hviezd sa prihodia veľmi veľkým hviezdam. Keď sa im minie palivo na spaľovanie, tieto hviezdne obry vybuchnú.

Výbuch svetla pri ich premene na supernovu môže byť taký veľký, ako uvoľní naše Slnko za celý svoj život. Práve preto možno tak ľahko vidieť, ako supernova prežiari neraz celú galaxiu, v ktorej sa nachádza.

Snímka galaxie ako ju vidí vesmírny teleskop WISE.
Oranžová farba sú emisie tepla z hviezd na ramenách galaxie. Žiadne z
týchto tepelných emisií však nevyprodukovali vyspelé mimozemské
civilizácie.
Snímka galaxie ako ju vidí vesmírny teleskop WISE. Oranžová farba sú emisie tepla z hviezd na ramenách galaxie. Žiadne z týchto tepelných emisií však nevyprodukovali vyspelé mimozemské civilizácie.
Autor: NASA/JPL-CALTECH/WISE TEAM

Podľa vedcov zaoberajúcich sa vesmírom v galaxii veľkej ako naša vznikne supernova zhruba každých 50 rokov. Je to teda vskutku veľmi výnimočný ohňostroj pre hvezdárov.

Prečo superhviezdy žijú rýchlo a zomierajú mladé?

Hviezdy sa líšia veľkosťou a hmotnosťou. Hmotnosť je meradlom množstva hmoty, ktorú niečo obsahuje. Podľa hmotnosti hviezdy vieme, koľko plynu obsahuje.

Najmenšie hviezdy majú zhruba stokrát väčšiu hmotnosť ako Jupiter. (To znamená, že ak by bol Jupiter stokrát hmotnejší, bol by hviezdou, a nie planétou.) Najväčšie hviezdy majú stokrát väčšiu hmotnosť ako Slnko. To sú už skutočné obludy, ale zato nežijú dlho.

Čím je hviezda väčšia, tým má kratšiu životnosť.

Život obrovských hviezd trvá milióny rokov, nie miliardy. To preto, lebo sú nenásytné a spaľujú toľko plynu, ako keby nebolo zajtrajška. Okrem toho zvyknú vybuchovať.

Dôležitejšie sú však malé hviezdy. Majú približne takú hmotnosť ako Slnko, alebo ešte nižšiu.

Týchto drobcov je omnoho viac než velikánov a žijú večne. Hviezda s polovičnou hmotnosťou nášho Slnka bude ďalej horieť celé miliardy rokov.

Je niekde vo vesmíre absolútna tma?

Niekedy hviezda nadobudne takú obrovskú hmotnosť, že pod tlakom všetkej tej hmoty sa zrúti sama do seba. Môže sa to stať vtedy, keď má málo paliva alebo keď pohlcuje množstvo ďalšej hmoty zo svojho okolia vo vesmíre.

Mať obrovskú hmotnosť znamená pôsobiť veľkou gravitačnou silou na okolité veci, čiže priťahovať ich. Preto je možné, že gravitačná sila obrovskej hviezdy priťahuje všetko, čo sa nachádza v jej blízkosti – vrátane svetla -, a zabraňuje tomu, aby čokoľvek ušlo jej obrovskej príťažlivej sile. Tieto obrovské hviezdy sa nám javia ako čierne, preto ich vedci nazvali čierne diery.

Čierne diery by teda mohli byť najtmavšími miestami vo vesmíre. problém je, že sú také absolútne čierne, že je ťažké vôbec ich nájsť.

Môžu vás zmeniť čierne diery na špagety?

Nohami ostávame na zemi, lebo Zem má veľkú hmotnosť, ktorá na nás pôsobí gravitačnou silou (máme totiž menšiu hmotnosť). Čím bližšie sa nachádzame pri hmotnom telese, tým väčšou príťažlivosťou na nás pôsobí.

Predpokladá sa, že čierne diery majú ozrutánsku hmotnosť. V skutočnosti takú veľkú, že rozdiel v gravitácii pôsobiacej na našu hlavu a na naše päty by bol obrovský! To by tak naťahovalo naše telo, že by nadobudlo dlhý, tenký tvar – asi ako špageta.

Čierna diera (vľavo hore) a jej hviezdny súputník (vpravo)
obiehajú okolo spoločného gravitačného centra.
Čierna diera (vľavo hore) a jej hviezdny súputník (vpravo) obiehajú okolo spoločného gravitačného centra.
Autor: Aurore Simonnet/Sonoma State University/NASA

Vedci nazvali tento napínací účinok špagetizácia. Naťahovacia sila špagetizácie je v okolí čiernej diery taká ukrutná, že by bolo márne (zbytočné!) klásť odpor. Zatiaľ sa však máme čoho obávať. Nie je pravdepodobné, že by niekto v blízkej budúcnosti čo i len nazrel do čiernej diery…

Čo sa nachádza uprostred Mliečnej cesty?

Obávam sa, že ste sa teraz zľakli, aby ste neskončili ako špagety. Nebojte sa! Astronómovia síce našli dostatočné dôkazy o existencii čiernych dier, no nie na dvorčeku planéty Zem. Jedna z hlavných uchádzačiek sa však nachádza priamo uprostred našej Galaxie, Mliečnej cesty.

Nerobte paniku! nachádza sa vo vzdialenosti 26 000 svetelných rokov od nás, a tak je veľmi nepravdepodobné, že pohltí Zem už budúcu stredu.

Uprostred Mliečnej cesty je na pomerne malom mieste sústredené množstvo hmoty – alebo hmotnosti. To sú presne tie podmienky, kde by sa darilo čiernej diere. a to v takej miere, že si odborníci myslia, že sa tam skrýva obrovská, superhmotná čierna diera.

Je však pravda, že superhmotné čierne diery by sme podľa týchto vedcov našli uprostred väčšiny galaxií.

Čo sa stane s hmotou hviezd, keď zaniknú?

Aby bolo jasné, hviezdy v skutočnosti nikdy nezaniknú. Mnohé sa len pomaly menia na iný druh hviezdy a niektoré vybuchnú a zanechajú po sebe mátožné pozostatky samých seba. Všetko závisí od ich veľkosti, od toho, koľko majú hmoty.

Zapamätajte si, že čím menšia hviezda, tým dlhšie žije.

Malé hviezdy žijú miliardy a miliardy rokov. A ak sa im náhodou minie palivo, svietia ešte dlho potom. Keď sa malé hviezdy dostanú do tohto štádia svojho života, nazývajú sa biele trpaslíky. Astronómovia si myslia, že takto skončí viac než 97 percent hviezd v našej Galaxii.

Obrovské hviezdy sú zriedkavé a spája sa s nimi iná história.

Stredne veľké hviezdy sa menia na červené obry, pričom sa zväčšuje ich veľkosť a mení sa farba.

Veľké hviezdy vybuchujú ako supernova a potom sa z nich stanú buď čierne diery, alebo neutrónové hviezdy. Neutrónové hviezdy majú mimoriadne vysokú hustotu – sú také husté, ako keby sa všetko obyvateľstvo Zeme stlačilo do telieska veľkosti kocky cukru.

Naozaj naozaj veľké otázky o priestore a
čase
Naozaj naozaj veľké otázky o priestore a čase
Autor: Fortuna libri

Hviezda sa teda môže uberať rôznymi životnými dráhami. Na konci každej z nich je konečné štádium, ktorým môže byť biely trpaslík, červený obor, neutrónová hviezda alebo čierna diera. Bez ohľadu na ich dráhu hviezdy stále vystreľujú do priestoru hmotu, ktorá sa skladá výlučne z chemických prvkov vytvorených vnútri hviezd.

Táto zvyšková hviezdna hmota je potom súčasťou vesmírnej zmesi – súčasti receptu na novú generáciu hviezd, ktoré sa vytvoria z tej starej.

To je podstata recyklácie!

Z knihy Mark Brake – Naozaj, naozaj veľké otázky o priestore a čase, Fortuna Libri

© AUTORSKÉ PRÁVA VYHRADENÉ

Súvisiace články:

Južná Kórea, Pak Kun-hje

Južná Kórea vydala zatykač na zosadenú prezidentku

30.03.2017 21:37

Juhokórejský súd vydal zatykač na zosadenú prezidentku Pak Kun-hje, ktorá čelí obvineniam z úplatkárstva, zneužitia právomocí a vyzradenia štátneho tajomstva.

dolára, peniaze, bankovky

CBO: Verejný dlh USA vzrastie za 30 rokov na dvojnásobok

30.03.2017 20:50

Americký verejný dlh vzrastie pri platnosti súčasných zákonov o daniach a výdavkoch po 30 rokoch na 150 percent ročného výkonu ekonomiky.

Porošenko

Ukrajinský prezident nariadil od 1.apríla prímerie v Donbase

30.03.2017 20:05

Ukrajinský prezident Petro Porošenko nariadil armáde začať od 1. apríla uplatňovať prímerie v Donbase.

Kiska, hodnotenie volieb

Zaplatí Kiska za súkromné cesty špeciálom?

30.03.2017 20:00

Prezident Andrej Kiska mlčí, či takmer milión eur, ktoré za jeho súkromné lety platil štát, vráti do verejnej kasy.