Astronoomia

Tähtede energia

Tähtede energia

Tähed eraldavad energiat erineval viisil:

1. Massivabade elektromagnetilise kiirguse footonite kujul, alates energeetilisematest gammakiirtest kuni vähem energeetiliste raadiolaineteni (isegi külmad ained kiirgavad footoneid; mida külmem on aine, seda nõrgemad on footonid). Nähtav valgus on osa sellisest kiirgusest.

2. Teiste massita osakeste kujul, näiteks neutriinod ja gravitonid.

3. Suure energiaga laetud osakeste, peamiselt prootonite, kuid ka väiksemate koguste mitmesuguste aatomituumade ja muude osakeste kujul. Nad on kosmilised kiired.

Kõik need eralduvad osakesed (footonid, neutriinod, gravitonid, prootonid jne) on stabiilsed seni, kuni nad on kosmoses isoleeritud. Nad võivad reisida miljardeid aastaid ilma mingeid muudatusi kannatamata, vähemalt niipalju, kui me teame.

Seega püsivad kõik need kiirgatud osakesed siiani (ükskõik kui kaugel), kui nad põrkuvad mingi neelduva ainevormiga. Footonite puhul kasutatakse peaaegu igasugust ainet. Energiaprootoneid on juba raskem peatada ja absorbeerida ning veelgi raskemaid neutriine. Gravitonite kohta on seni teada vähe.

Oletame nüüd, et universum koosnes ainult tähtedest, mis olid paigutatud muutumatusse konfiguratsiooni. Kõik tähe eraldunud osakesed rändavad läbi kosmose, kuni nad löövad midagi (teist tähte) ja neelduvad. Osakesed rändavad ühelt tähelt teisele ja lõppude lõpuks taastab igaüks kogu oma kiirgava energia. Siis näib, et universum peaks muutumatult kestma igavesti.

Fakt, et see pole nii, on kolme asja tagajärg:

1. Universum ei koosne ainult tähtedest, vaid sisaldab ka märkimisväärses koguses külma ainet, alates suurtest planeetidest kuni tähtedevahelise tolmuni. Kui see külm aine aeglustab osakest, imab ta seda ja eraldab vastutasuks vähem energeetilisi osakesi. Mis tähendab, et lõpuks tõuseb külma aine temperatuur aja jooksul, samal ajal kui tähtede energiasisaldus väheneb.

2. Mõnedel tähtede ja ka muude ainevormide eralduvatel osakestel (näiteks neutriinod ja gravitonid) on neelduvus nii väike, et kuna universum on olemas, on neist imendunud vaid väike protsent . Mis on samaväärne väitega, et tähtede koguenergia osa, mida ta kosmose kaudu tiirleb, suureneb ja tähtede energiasisaldus väheneb.

3. Universum laieneb. Igal aastal on galaktikate vaheline ruum suurem, nii et isegi imenduvad osakesed, nagu näiteks prootonid ja footonid, võivad enne ainega löömist ja neeldumist läbida keskmiselt pikemad vahemaad. See on veel üks põhjus, miks tähtede neeldunud energia on igal aastal vähem kui eralduv, kuna selle laienemise käigus tekkiva täiendava ruumi täitmiseks energiaosakestega ja kuni selle ajani neeldumiseni on vaja täiendavat energiat.

See viimane põhjus on iseenesest piisav. Kuni universum laieneb, jahtub see endiselt. Loomulikult, kui universum hakkab uuesti kokku tõmbama (eeldusel, et see ka toimub), on olukord vastupidine ja hakkab uuesti soojenema.

◄ EelmineJärgmine ►
Kosmiline tolmNovad ja supernoovad