Cea mai
apropiată stea de Pământ este Soarele (cca 150 mil. km.), iar cea
mai apropiată
de Sistemul Solar este ”α” din constelaţia Proxima Centauri.
Stelele
se caracterizează prin:
-
luminozitate care
reprezintă energia
emisă pe
secundă de
o stea şi
depinde de mărimea
şi
temperatura acesteia;
-
temperatura
stelelor este cea recepţionată de la atmosfera acestora
şi
variază frecvent
între 2500K-50.000 K (în astrofizică se utilizează scara
absolută a
temperaturii Kelvin, notată cu
K); stelele ale căror
temperaturi sunt sub 6000K, sunt considerate stele reci iar cele la care
aceasta este mai mare, sunt stele fierbinţi;
-
culoarea depinde
de mărimea
temperaturii şi
variază între
albastru şi
roşu;
-
compoziţia chimică, la cele mai multe
este cuprinsă între
70%-75% H, 20-25% He, 5% alte elemente;
-
structura unei
stele cuprinde: "atmosfera stelară" (frecvent cu H, He, O, C etc) şi interiorul stelei din
materie gazoasă sub
formă de
particule elementare cu temperaturi de milioane K şi presiuni de miliarde
de atmosfere;
-
vârsta stelelor variază între 1-2 milioane de
ani până la
peste 10 miliarde ani. Cele mai mari stele au o masă de peste 100 de ori masa
Soarelui, dar şi
o viaţă scurtă sub 2 mil.ani.
În
interiorul acestor stele prin procese de fuziune nucleară şi în condiţiile unor presiuni
ridicate se produc temperaturi de milioane de K şi ca urmare, rezultă nuclee de He, C, O, N, Mg,
Si şi
ulterior, Fe, Ni, Co. În stelele mici nu sunt condiţiile create pentru
asemenea sinteze. În faza finală,
unele stele ajung la explozie şi
îşi
împrăştie
materia în spaţiu
iar din "cenuşa" lor pot lua naştere alte stele.
După principalele
caracteristici: luminozitate, temperatură, compoziţie
chimică,
evoluţie
se pot diferenţia
mai multe tipuri de stele.
a)
stele normale cu
o masă de
1-20 mase solare, raza de 0,5-5 raze solare şi au o evoluţie
lentă;
b) stele gigant cu
o masă de
30-50 mase solare, raze de la 10-150 raze solare, luminozitate de peste 100 ori
faţă de
cea a Soarelui; au o viaţă scurtă
c)
stele
supragigant au cele mai mari caracteristici: luminozitate ce ajunge la aproape
10.000 luminozitatea Soarelui; raze de peste 1000 ori raza lui şi cea mai scurtă viaţă (sub 1 milion ani)
d)
stelele pitice au
dimensiuni mici (diametrul uneori cât al unei planete)
Culoarea
recepţionată de la cenuşiu la alb, derivă denumirile ca: pitica albă, pitica galbenă; pitica neagră şi au o viaţă lungă;
e)
pulsari –
stele aflate în faza finală de
evoluţie
rezultând prin explozia unei stele gigant. Au această denumire deoarece emit radiounde cu
perioade scurte ( de la sutimi de secunde până la câteva secunde); mai sunt denumite stele neutronice pentru
că sunt
compuse în special din neutroni. În centrul lor, se mai află şi alte particule
elementare ca: protoni, electroni. Diametrul pulsarilor este de câţiva Km dar masele lor
sunt mai mari decât masa Soarelui densitatea foarte mare (câteva sute milioane
tone pe cm3).
Se cunosc circa 100 de pulsari (primul a fost descoperit în 1964).
f)
găurile negre sunt tot nuclee de stele explodate dar în
care densitatea este atât de mare încât gravitaţia puternică împiedică emiterea de radiaţie
luminoasă,
făcându-le
invizibile;
g)
novele reprezintă stele surprinse într-un
moment termonuclear produs de obicei între o stea normală şi una pitică (aflate într-un sistem
binar); cea pitică are
o densitate mare şi
un câmp magnetic foarte puternic care atrage materie gazoasă de la steaua normală care produce la rândul său, o încălzire a stelei pitice.
Astfel, se ajunge la declanşarea reacţiilor termonucleare ce
eliberează violent
energie şi
la o erupţie
explozivă (Z.
Folescu, 1990). În urma acesteia se produce o strălucire mare, o luminozitate de zeci de mii
până la
sute de mii de ori mai mare. Energia eliberată de stea în timpul exploziei poate echivala
energia radiată de
Soare în 10 000 până la
100 000 ani. După explozie,
în jurul nucleului stelei, la distanţe mari, se formează
o nebuloasă din
învelişul
expulzat;
h)
supernovele corespund
unui moment termonuclear din finalul evoluţiei unei stele gigant. În interiorul acesteia are loc un lanţ de reacţii nucleare ce produc
temperaturi de miliarde de grade; în jurul nucleului stelei, care este alcătuit dominant din Fe, se
formează învelişuri ce conţin Si, Mg, O, C, He, H
care se menţin
la distanţe
diferite datorită energiei
emise de acesta. Când nucleul epuizează energia, se produce o contractare puternică a acestuia (o implozie),
în urma căreia
rezultă o
energie uriaşă iar
purtătorii
acesteia sunt neutrinii.
Aceştia
invadează învelişurile exterioare cu
viteze de 2000-3000 Km/s unde sunt captaţi de diferite nuclee. Se produce o altă explozie a învelişurilor exterioare care
vor forma o nebuloasă iar
din steaua gigant rămâne
doar nucleul cu o densitate uriaşă
ce va constitui o stea neutronică.
•
Materia
interstelară. Este alcătuită din materie foarte
rarefiată sub
formă de
gaze, praf, particule subatomice reprezentând 2% din masa galaxiei şi dispersată în spaţiul dintre stele, sub
formă de
gaze şi
pulberi, dar care nu sunt uniforme.
Gazele sunt
formate cu precădere
din ioni, atomi, molecule ionizate de O, C, H etc. Gazele uşoare au provenienţă dublă, din materia cosmică iniţială şi din explozia
supernovelor; gazele grele au rezultat numai în urma exploziilor stelelor
gigant.
Pulberile sunt
reprezentate de particule extrem de mici, din cristale de gheaţă, grafit etc.,
amestecate cu mase de gaze provenite numai în urma exploziilor stelare.
Au temperatură redusă iar norii cu concentrare
mare de pulberi formează nebuloase.
Într-o perioadă îndelungată de evoluţie, prin concentrare şi reacţii chimice (hidrogenul favorizând realizarea
de molecule de apă, amoniac, metan, hidrocarburi etc.), se pot
genera structuri complexe de tipul protostelelor.
În spaţiul interstelar este prezentă şi radiaţia cosmică
ce pătrunde din afara galaxiilor; a fost descoperită în sec. XX şi este alcătuită din particule elementare electrizate ce se deplasează cu viteză mare, apropiată de cea a luminii.
Ciocnirea ei cu diverse particule din atmosfera Pământului duce la diverse
reacţii şi dezintegrări din care rezultă
alte particule
elementare (perechi de electroni, protoni, neutroni de energie mare etc), ce
ajung la suprafaţa terestră.
|