1 Budowa i ewolucja gwiazdPrezentacja na przedmiot „Fizyka współczesna” Wydział górnictwa i geoinżynierii Stopień II Rok I Kraków, r. Adam Ostrowski, Bartłomiej Wasyłeczko

2 POCZĄTEK... Obłok molekularnyŹródło: wikipedia.org

3 Zapadanie grawitacyjne (kolaps): Równowaga w gwieździe Zapadanie grawitacyjne (kolaps): zjawisko kurczenia się skupisk materii pod wpływem siły grawitacji Jeden z najbardziej powszechnych procesów zachodzących we Wszechświecie Zapadanie obłoków gazu zachodzi, gdy ciśnienie całkowite gazu nie jest w stanie zrównoważyć oddziaływań grawitacyjnych

4 Możliwe scenariusze powstaje biały karzeł i ciśnienie zdegenerowanych elektronów zrównoważy grawitację. powstaje gwiazda neutronowa i ciśnienie zdegenerowanych neutronów zrównoważy grawitację. powstaje czarna dziura i nic nie będzie w stanie oprzeć się grawitacji.

5 Budowa gwiazdy (na przykładzie Słońca)Chromosfera Fotosfera Strefa konwekcji Strefa radiacyjna Jądro helowe Źródło:

6 Opis elementów budowy gwiazdy - CHROMOSFERAChromosfera – częśc atmosfery, warstwa o grubości kilku tysięcy km. Temperatura ok. 10 000 K. Występują tam gwałtowne ruchy gorącej materii przybyłej ze strefy konwektywnej. Czasem porcje gorącej i zjonizowanej częściowo materii wyrzucane są ponad chromosferę, są to perturberancje Perturbancje Chromosfera Źródło:

7 Opis elementów budowy gwiazdy - FOTOSFERAFotosfera – widzialna, powierzchniowa warstwa gwiazdy(np. Słońca), emitująca na zewnątrz gwiazdy fale elektromagnetyczne w postaci światła widzialnego. Częśc atmosfery, stanowiąca warstwę o grubości około 500 km. Temperatura wynosi około 6000 K. Składa się głównie z wodoru i helu. Patrząc na Słońce, widzimy fotosferę. Światło wysyłane z fotosfery powstaje w wyniku rzadkich procesów powstawania ujemnych jonów wodoru.

8 Opis elementów budowy gwiazdy – STREFA KONWEKCJIStrefa konwekcji (zwana również obszarem konwektywnym lub warstwą konwekcji) jest obszarem, w którym gorąca materia wznosi się wyżej, oddaje ciepło i po ochłodzeniu opada. Obszar, w którym ciepło i materia transportowane są w ten sposób, jest różny w zależności od masy gwiazdy i jej wieku. Źródło:

9 Opis elementów budowy gwiazdy na podstawie Słońca – STREFA RADIACYJNAŹródło:

10 Opis elementów budowy gwiazdy na podstawie Słońca – STREFA RADIACYJNA

11 Opis elementów budowy gwiazdy na podstawie Słońca – JĄDROW gwiazdach o dużych masach – jeszcze wyższa temperatura powoduje łączenie atomów węgla w magnez lub neon. Węgiel łączy się z helem, co daje tlen. Z tlenu powstaje siarka lub krzem. Z powodu bombardowania przez wolne neutrony, powstają cięższe pierwiastki. Jeśli w gwieździe znajdzie się wystarczająco dużo żelaza - jest gotowa, by stać się Supernową. Pozbawiona „dostaw” energii z jądra zapada się, odrzucając zewnętrzene warstwy w gigantycznej eksplozji. Spala węgiel, tlen, neon magnez itd. „Nuklearna siłownia” generująca energię termiczną, która przeciwdziała jej zapadaniu pod wpływem własnej grawitacji. W trakcie życia gwiazdy jądro zwiększa swoją masę (przyłącza się do niego hel) poprzez co coraz bardziej się zapada. Temperatura rośnie do ponad 100 mln K. Hel zaczyna łączyć się w cięższy pierwiastek – węgiel. Źródło:

12 Ewolucja gwiazd

13 Mgławica MGŁAWICE - są to ogromne obłoki gazowe (zwane są również obłokami molekularnymi), ciągnące się często przez ponad 200 lat świetlnych i zawierające ogromne ilości materii.

14 Protogwiazda Protogwiazda – początkowy etap ewolucji gwiazdy, czyli zapadający się na skutek grawitacji (i rozgrzewający się) obłok materii międzygwiazdowej.

15 Diagram Hertzsprunga-Russella

16 Spala cały składający się na nią wodór.Czerwony karzeł Czerwony karzeł - mała i stosunkowo chłodna gwiazda ciągu głównego późnego typu widmowego K lub M. Masa i średnica gwiazd tego typu stanowi mniej niż 1/3 tych wielkości Słońca Spala cały składający się na nią wodór.

17 Czerwony olbrzym Czerwony olbrzym - gwiazda będąca na schyłkowym etapie ewolucji. Zachodzi w nich synteza helu w węgiel.

18 Mgławica planetarna Mgławica planetarna jest to obłok gazu i pyłu powstałego z zewnętrznych warstw gwiazdy kończącej etap syntezy jądrowej we wnętrzu. Wnętrze gwiazdy jest białym karłem, natomiast otoczka to wywiewana zagęszczona materia w fazie wiatru gwiazdowego.

19 Biały karzeł Biały karzeł jest to niewielki (rzędu rozmiarów Ziemi) obiekt astronomiczny emitujący m.in. promieniowanie widzialne. Brak reakcji zapłonu helu w syntezie termojądrowej.

20 Cykl życia Słońca

21 Inne przypadki cyklu życia gwiazdsupernowa gwiazda neutronowa

22 Czarna dziura Czarna dziura -obiekt astronomiczny, który tak silnie oddziałuje grawitacyjnie na swoje otoczenie, tak, że nawet światło nie może uciec z jego powierzchni (prędkość ucieczki jest większa od prędkości światła)

23 Zródła: "http://fizyka.net.pl/astronomia/astronomia_oa8.html I. Neill Reid, Suzanne L. Hawley: New Light on Dark Stars. Springer-Praxis, 2005, s. 594. M. Demiański: Astrofizyka relatywistyczna. Warszawa: 1978. I. Chełmińska, L. Falandysz: Vademecum Fizyka, Operon 2010