Vnitřní stavba hvězd

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

Přímému pozorování je přístupná jen hvězdná atmosféra. Ta představuje jen velmi malou část celkové hmoty hvězdy, přestože je někdy velmi rozsáhlá. U hvězd podobných Slunci atmosféra představuje asi jednu desetimiliardtinu celkové hmoty. Prakticky všechna hmota hvězdy je skryta před přímým pozorováním a představuje její nitro. Přímo lze z pozorování určit hmotnost hvězdy M, zářivost L, efektivní teplotu na povrchu T , poloměr R a její chemické složení. Kazdá hvězda může být tedy znázorněna bodem (M, L, T) v trojrozměrném prostoru. (Čtvrtý parametr – chemické složení – je méně důležitý.) V prostoru MLT jsou hvězdy seskupeny jen do určitých oblastí. Libovolně zvolenému bodu nemusí odpovídat skutečná hvězda. V astronomii se zpravidla užívají jen dvojrozměrné průměty, a to do roviny (T,L) a (M,L). Prvý průmět se nazývá HR-diagram a druhý vztah hmotnost–zářivost. Oba tyto vztahy mezi pozorovanými veličinami hvězd jsou základním kamenem pro výpočet vnitřní stavby hvězd

Přesný výpočet základních rovnic se provádí na velkých počítačích, a to tak, že se vychází z pozorovaných hodnot teploty, tlaku, hustoty a chemického složení na povrchu hvězdy. Odtud se pak postupuje po malých krocích (tj. změnách dr vzdálenosti r od středu) a pro každý krok se vždy vypočtou pomocí zmíněných rovnic hodnoty teploty, tlaku atd. pro určité místo. Pro nulovou hodnotu r (t. pro střed hvězdy) platí středové podmínky. Výsledkem výpočtů je model hvězdy. Ten má formu tabulky nebo křivek (viz obr.)

Plyny za vysokých teplot (plazma) mají jednoduché vlastnosti. Proto lze vnitřní stavbu hvězd spolehlivě vypočítat. Cílem výpočtů jest určit pro každou vzdálenost r od středu hvězdy fyzikální parametry: tlak P(r), hustotu r (r), teplotu T(r), hmotnost uvnitř koule o poloměru r Mr, zářivost Lr, produkci energie v jednom gramu [[e(r) a opacitu plazmatu v té vzdálenosti k(r). (U rotujících hvězd uvedené fyzikální parametry závisí také na vzdálenosti od rovníku.)

Parametry r (r), T(r), Mr a Lr se najdou řešením diferenciálních rovnic, které vyjadřují:

dP/dr = –GMrr /r2 ;

dLr/dr = 4 pr2re ;

dMr = 4 pr2r dr;

dT/dr = –3 kLrr /16 pacr2T3 ;

dT/dr = (1–1/g )T dP/P dr .

Tlak P, opacita k a uvolňovaná energie e jsou funkcemi hustotyr, teploty T a chemického složení hvězdného plazmatu. Jejich určení je čistě fyzikální problém.

V uvedených vztazích znamená G je gravitační konstantu, c je rychlost světla, a je Stefanova konstanta pro hustotu záření.


Obsah

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje
[CNW:Counter]