Vznik hvězd

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

Hvězdy vznikají ve skupinách v hustých oblastech (tzv. jádrech) obřích molekulových oblaků. Osamocené menší hvězdy vznikají v globulích. Existenci jader i globulí prozrazují některé molekuly, např. amoniak. Velikosti jader a globulí jsou různé, od 3 světelných měsíců do několika světelných let. Do středových oblastí jádra není vidět, zabraňuje tomu hustý prach. Avšak v infračerveném záření, jakož i v submilimetrových, milimetrových a centimetrových rádiových vlnách lze dobře studovat středové oblasti jader. Jejich teplota je kolem 10 K (–263 °C) a hustota asi 10 000 částic v 1 cm3.

V jádru vzniká hvězda působením jeho vlastní gravitace: každá částice jádra (molekula, atom, prachové zrnko) se přitahuje gravitační silou se všemi ostatními částicemi jádra. Proti gravitaci však působí vnitřní síly, které zabraňují smršťováni jádra: tepelný pohyb částic, turbulence, magnetické pole a odstředivá síla rotujícího jádra. Výbuch nepříliš vzdálené supernovy představuje vnější sílu, která napomůže gravitaci, takže začne gravitační kontrakce. Jádro se tak stalo zárodkem hvězdy (prahvězdou).

Obsah

Smršťování

Smršťování probíhá nejprve ve středové oblasti (těžišti) prahvězdy, kde prudce stoupá hustota a teplota. Tak vzniká zárodek jádra hvězdy, v němž budou probíhat termonukleární reakce. Volným pádem dopadají na jádro částice z oblastí vyšších. Jestliže se jádro otáčí, pak kolem prahvězdy vznikne protoplanetární disk. Teoretické výpočty ukazují, že bod znázorňující prahvězdu v HR-diagramu se posouvá po Hayashiho stopě – tj. k malým zářivostem, přičemž její povrchová teplota zůstává stejná (asi 3000 K). Hayashiho stopa je v HR diagramu přibližně svislá úsečka, po níž se prahvězda pohybuje shora dolů.

Zahřívání prahvězdy

Zahřívání prahvězdy jde na úkor potenciální gravitační energie, kterou bylo vybaveno jádro v obřím oblaku. Množství odčerpané energie kontrakcí (přibližně –GM2/R, kde G je gravitační konstanta, M hmotnost prahvězdy a R její poloměr) je vazebná energie prahvězdy. Pro R nekonečné je rovna nule a znaménko minus znamená odčerpanou čili vazebnou energii. Prahvězda se zahřívá a září tím, že zmenšuje svůj poloměr R čili zvětšuje svou vazebnou energii. Podle [[viriálového teorému je polovina uvolněné gravitační energie přeměněna v teplo, tedy na ohřev prahvězdy. Druhá polovina byla vyzářena, především jako rádiové a infračervené záření prahvězdy. Družice IRAS našla mnoho infračervených zdrojů právě uvnitř jader obřích molekulových oblaků a v globulích. Submilimetrové a milimetrové dalekohledy zjistily pohyby směrem k jejich středu, tedy gravitační kontrakci.

Gravitační kontrakce se zastavuje, jakmile se v jádru prahvězdy zapálí termonukleární reakce. V krátké době při teplotách 0,5–5 mil. K vyhoří deuterium, lithium a bor. Spalování znamená spojování jader těchto prvků s protony a jejich přeměnu v helium. Při teplotách nad 7 mil. K začíná hoření vodíku, nejhojnějšího prvku ve vesmíru. Hvězda opouští Hayashiho svislou stopu v HR-diagramu, stáčí se doleva a pohybuje se směrem k jeho hlavní posloupnosti: zářivost prahvězdy se nemění, ale její povrchová teplota stoupá, což znamená že se prahvězda i nadále smršťuje. V této fázi (zvané T Tauri) vzrůstá teplota jádra, dokud prahvězda nedosáhne hlavní posloupnosti, tj. pokud její zářivost není plně kryta hořením vodíku. Podíl gravitační kontrakce na zahřívání prahvězdy je tím menší, čím více se prahvězda přibližuje k hlavní posloupnosti.

Vývoj

Rychlost, s jakou se prahvězda vyvíjí, silně závisí na její hmotnosti. Kontrakce prahvězd s velikou hmotností probíhá velmi rychle a je skončena mnohem dříve (za 100 000 let) než kontrakce prahvězd o velmi malé hmotnosti (stamiliony let). Praslunce před 5 mld. let prošlo vývojem od jádra v obřím molekulovém oblaku až k dospělému Slunci přibližně za 10 mil. let. Tím se vysvětluje, že v mladých otevřených hvězdokupách (např. NGC 2264 v souhvězdí Monoceros) jsou masivní O- a B-hvězdy už na hlavní posloupnosti, zatímco prahvězdy s malou hmotností ještě hlavní posloupnosti nedosáhly. Ve hvězdokupě jsou hvězdy typu T Tauri. Mnohé z hvězd v mladých otevřených hvězdokupách jsou dokonce ještě obaleny zbytky mateřského oblaku.


Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

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