Strona Główna

Gwiazdy zmienne charakteryzują zmieniającą się z czasem jasnością. Można je podzielić na trzy rodzaje: gwiazdy zmienne pulsacyjnie, zmienne wybuchowo i zmienne zaćmieniowe. Dwa pierwsze rodzaje związane są również ze zmianą barwy i typu widmowego gwiazdy w wyniku procesów zachodzących w jej wnętrzu lub na jej powierzchni i dlatego nazywamy je fizycznie zmiennymi. W zależności od charakteru krzywej zmian jasności gwiazdy zmienne dzieli się na regularne (okresowe), półregularne i nieregularne.

mgławica gazowa w Orionie Gwiazdy rodzą się wewnątrz ciemnych i zimnych obłoków gazowo-pyłowych zwanych inaczej mgławicami. Nazywano są one molekularnymi, gdyż składają się głównie z cząsteczek wodoru.
Aby powstała gwiazda, musi zadziałać jakiś impuls z zewnątrz, na przykład pobliski wybuch supernowej, który zapoczątkuje gwałtowne kurczenie gęstszych obszarów położonych wewnątrz obłoku. Gwiezdny noworodek jest otoczony dyskiem gazowo-pyłowym, z którego może, (lecz nie musi) powstać układ planetarny. Tak właśnie stało się 4,6 mld lat temu, kiedy rodziło się Słońce. Chociaż od dawna znamy wiele miejsc narodzin "gwiezdnych miast", z których najsłynniejszą jest Wielka Mgławica Oriona, to dopiero bystre oko Teleskopu Kosmicznego Hubble'a pozwala nam poznać szczegóły tego misterium, nie tylko zresztą w naszej Galaktyce. Dlaczego?

supernowa
Pozostałość po wybuchu supernowej w gwiaz. Łabędzia wykonane przez HST. Jest to złożenie trzech obrazów. Na niebiesko przedstawiony jest tlen, na zielono wodór, a na czerwono siarka.
Gwiazdy supernowe są to gwiazdy zmienne odznaczające się nagłym wzrostem jasności do około 107 - 108 razy przewyższającej jasność Słońca. Nie jest to raczej gwiazda ale proces wybuchu, podczas którego znaczna część materii (nawet do jednej trzeciej części) została wyrzuca na zewnątrz co powoduje świecenie. Są dwie przyczyny wybuchu supernowych.
Pierwsze supernowe II, Ib i Ic typu to zaawansowane ewolucyjnie masywne gwiazdy zwane czerwonymi nadolbrzymami (ich masa jest 10 razy większa od masy Słońca). W tak dużych gwiazdach tworzą się coraz to cięższe pierwiastki aż do żelaza i niklu włącznie. Gęstość jądra rośnie. Gdy temperatura wzrośnie do 10 miliardów stopni następuje gwałtowny rozpad jąder żelaza i i niklu na jądra helu i neutrony. Złożone procesy przemian jądrowych sprawiają, że równowaga między siłami grawitacyjnymi a ciśnieniem składników rdzenia ulega zachwianiu i rdzeń ten ulega grawitacyjnemu zapadnięciu się. Następuje potężna implozja, a opadające na jądro wewnętrzne warstwy gwiazdy ulegają odbiciu od sprężystego jądra. Powstaje fala uderzeniowa wyrzucająca zewnętrzne warstwy gwiazdy.

Planetarna mgławica IC 418
Planetarna mgławica IC 418, położona w odległości 2000 lat świetlnych . Rdzeń widoczny w środku zdjęcia zmienia się w białego karła.
W końcowym stadium czerwonego olbrzyma lub nadolbrzyma o masie mniejszej od ośmiu mas Słońca, następuje emisja z powierzchni gwiazdy cząstek tworzących tak zwany wiatr gwiazdowy. Większość masy gwiazdy zostaje wywiana do ośrodka międzygwiazdowego. Wokół gwiazdy powstaje kulista i cienka otoczka. Proces ten w przypadku gwiazdy wielkości Słońca trwa około 10 tysięcy lat. Pozostałości gwiazdy w pewnym momencie kurczą się, temperatura powierzchni rośnie i gwiazda staje się bardzo jasna. Gdy temperatura powierzchni gwiazdy osiągnie odpowiednio dużą wartość, gaz otoczki gwiazdy, odległy wtedy o średnio około pół roku świetlnego od gwiazdy, zostaje zjonizowany i obłok zaczyna świecić tworząc mgławicę. Obecnie znamy około 2000 mgławic planetarnych.
Mgławica planetarna jak widać nie ma ona nic wspólnego z planetami, a niezbyt fortunna nazwa wzięła się stąd, że obiekt ten oglądany w teleskopie początkowo przypomina rozmazany dysk podobny do tarczy planety. W pierwszej fazie bowiem odrzucona otoczka jest niemal sferycznie symetryczna, dopiero później powstają niezwykłe kształty.
brązowy karzeł
Mała plamka przy tarczy gwiazdy Gliese 229 to pierwszy dostrzeżony brązowy karzeł

Obiekt o masie mniejszej niż 0,08 masy Słońca (80 mas Jowisza) nie może w swym wnętrzu produkować helu z wodoru (czyli "nie spala wodoru") i w związku z tym nie zasługuje na miano gwiazdy. Jeśli jego masa przekracza 0.015 masy Słońca (15 razy więcej od masy Jowisza), nie można go także uznać za planetę. Zamiast wodoru spala bowiem deuter i przez kilka milionów lat świeci kosztem energii uzyskanej z przemian jądrowych, do czego planety w ogóle nie są zdolne. Takie obiekty noszą nazwę brązowych lub brunatnych karłów. Brązowy karzeł jest więc zwykłą kulą rozgrzanego gazu, dość ciemno świecącego w porównaniu z gwiazdami (stąd jego nazwa), to takie "niedorobione" lub "niedoszłe" gwiazdy. kilkanaście lat temu brązowe karły istniały tylko w ukształtowanej przez komputery wyobraźni teoretyków.
gwiazda nowa
Rysunek gwiazdy nowej V1974 w gwiazdozbiorze Łabędzia. Dyskiem otoczony jest biały karzeł.
Nie są to obiekty nowo powstał, jak sugeruje nazwa, lecz gwiazdy zmienne, zwiększające szybko (w ciągu kilku godzin lub kilku dni) swą jasność od tysiąca do miliona razy. Po osiągnięciu maksimum blasku jasność zaczyna maleć w czasie kilkuset dni, przy czym tempo zmniejszania się jasności nowej jest na ogół tym większe, im jaśniejsza była ona w maksimum blasku. W czasie wybuchu i po nim obserwuje się, zwykle w widmie światła nowej, szerokie linie przesunięte ku fioletowi. Świadczą one o towarzyszącym wybuchowi odrzucaniu zewnątrz warstw atmosfery gwiazdy. Przypuszcza się, że nowe są układami podwójnymi, w których jeden jest normalną gwiazdą, a drugi białym karłem otoczonym gazowym dyskiem.
Kwazary są to obiekty poruszające się z bardzo dużymi prędkościami. W latach sześćdziesiątych poprzedniego stulecia zaobserwowano obiekt oznaczony symbolem 3C 273, który oddala się od nas z prędkością prawie 50 000 km/s. Zgodnie z prawem Hubble'a, które głosi, iż w naszym rozszerzającym się Wszechświecie prędkość oddalania się jest proporcjonalna do odległości obiektu od obserwatora, odpowiadało to odległości 2 mld lat świetlnych. Obiekt, który znajdował się tak daleko od nas, a mimo to był widoczny, musiał emitować olbrzymie ilości energii. Wkrótce potem odkryto kolejne wysokoenergetyczne źródła o charakterystykach zbliżonych do 3C 273. Ze względu na pozorne podobieństwo do zwykłych gwiazd nazwano je kwazarami (nazwa ta jest skrótem od angielskiego określenia Quasi-Stellar Radio Source - gwiazdopodobne źródło radiowe). Jak obecnie wiemy, obiekty te są jednymi z najbardziej wydajnych źródeł energii we Wszechświecie. Najdalszy kwazar zaobserwowano w odległości 13,7 miliardów lat świetlnych od Ziemi i na tyle mniej więcej lat szacujemy istnienie Wszechświata w obecnej postaci
czarna dziura
Wizja artystyczna czarnej dziury z polem magnetycznym otoczona wirującym dyskiem materii.
Aby wydostać się z pola grawitacyjnego planety lub innego obiektu astronomicznego i uciec w kosmos, ciało musi rozpędzić się do dużej prędkości zwanej prędkością ucieczki. Dla ciał znajdujących się na Ziemi wynosi ona 11.2 km/s. Prędkość ta zależy od rozmiarów i masy obiektu, który ciało chce opuścić. Jeśli nie zmieniając masy obiektu astronomicznego będziemy zmniejszać promień to prędkość ucieczki rośnie. Dla odpowiednio małego promienia prędkość ucieczki jest równa prędkości światła. Oznacza to, że żadne ciało, nawet światło nie opuści powierzchni tego obiektu. Taki obiekt nazywamy czarną dziurą. Promień graniczny nazywamy promieniem Schwarzschilda lub promieniem grawitacyjnym ciała. Aby Ziemia stała się czarną dziurą jej promień powinien być mniejszy od 1cm, zaś Słońce promień mniejszy od 2,95 km. Okazuje się, że jeśli gwiazda zmniejszy swoje rozmiary poniżej promienia grawitacyjnego, to procesu kurczenia zatrzymać już nie można. Wszystkie sygnały, nawet sygnały świetlne są przyciągane przez silne pole grawitacyjne i zamiast się oddalać zbiegają się do centrum. Powierzchnia ograniczona promieniem Schwarzschilda odgrywa rolę błony półprzepuszczalnej błony, przez którą cząstki i sygnały niosące informacje mogą przenikać do środka, ale nie mogą wydostawać się przez nią na zewnątrz. Taką powierzchnię nazywamy horyzontem. Obserwowane obiekty nie są sferycznie symetryczne, przeważnie obracają się i mają, czasami nawet silne pola magnetyczne.
Archive