Mi ez, csillagközi ügy
Mi ez, csillagközi ügy?
Ha hatalmas teleszkópokat tekintünk az univerzumra, akkor azt gondolhatjuk, hogy a csillagok és a ködök közötti klaszterek közötti tér folyamatos üresség. Valójában nem minden úgy tűnik. A csillagközi térben az anyag még mindig létezik.
És a múlt század elején bizonyította a svájci Robert Trumpler csillagász, aki felfedezte a fényáramlás gyengülését a csillagoktól a Földig. Ugyanakkor, amint később kiderült, a kék csillagoktól a földi megfigyelő felé vezető út fényereje intenzívebb, mint a vörös.
A svájci csillagász Robert Trumpler, aki felfedezte a fényáramlás gyengülését a csillagoktól a Földig
Az interstelláris anyag további vizsgálata azt mutatta, hogy az űrben egy roncsolt szövet formájában oszlik el, vagyis van egy foltos szerkezete, és ezek a rögök összeszerelik a Tejút közelébe.
Egy csillagközi anyag mikroszkopikus porszemcsékből áll, amelyek fizikai tulajdonságait a mai napig meglehetősen jól tanulmányozták.
A legkisebb porrészecskék mellett csillagközi térben hatalmas mennyiségű láthatatlan hideg gáz van. A számítások szerint a tömege majdnem százszor nagyobb a porrészecskék tömegénél.
Hogyan állapították meg a csillagászok, hogy ez a gáz az interstelláris térben létezik? A 21 cm hosszú rádióhullámokat sugárzó hidrogénatomok ebben segítettek. Rádió távcsövek felvették ezt a sugárzást. Ennek eredményeként az atomhidrogén felhőjének hatalmas mérete felmerült.
Mi az? Először is nagyon hidegek: hőmérsékletük körülbelül 200 Celsius fok. Másodszor, meglepően alacsony sűrűségűek: több tucat atom van egy köbcentiméternyi térben. Valójában a Föld lakosa - ez egy mély vákuum. Ezeknek a felhőknek a mérete 10-100 parsec (db), míg a csillagok közötti átlagos távolság 1 parsec. És 1 parsec egyenlő 206265-vel. vagyis 3263 fényév.
A hidrogénfelhők későbbi vizsgálatai során molekuláris hidrogén-régiókat fedeztek fel, amelyek hidegebbek és több száz és ezerszor sűrűbbek, mint az atomi hidrogénből álló felhők. Éppen ezért gyakorlatilag áttetszőek a látható fényhez. És bár méretükben megegyeznek az atomi felhõkkel, de ezekben a hideg csillagközi gáz és por nagy része összpontosul. És elérheti a több százezer és akár több millió napsütést.
A hidrogénmolekulákon túl komplexbb molekulák, köztük egyszerű szerves anyagok is jelen vannak kis mennyiségben ezen felhőkben.
Bizonyított, hogy a csillagközi anyagok bizonyos területei igen magas hőmérsékleten helyezkednek el, és így mind az ultraibolya, mind a röntgen sugárzást bocsátják ki.
Ez a röntgen sugárzás jellemző a legforróbb úgynevezett koronális gáz. Hőmérséklete eléri a millió fokot. A koronális gáz sűrűsége hihetetlenül alacsony: körülbelül egy anyag atom a térfogat deciméterenként.
Ez a gáz a szupernóva erős robbanása esetén jelenik meg. E folyamat során a tér jön lökéshullám hatalmas erő, amely melegíti a gázt olyan hőmérsékletre, amelyen azt „világító” röntgen sugárzás.
Meg kell jegyezni, hogy a feltöltött felhőknek is elhanyagolható mágneses mezeik vannak, amelyek együtt mozognak velük. Bár ezek a területek körülbelül 100.000-szer gyengébb, mint a Föld mágneses mezeje azonban hála nekik megalakult a legsűrűbb és a hideg gázfelhő ahonnan csillagok keletkeznek.
Az egyszerű és bonyolult molekulák mellett az interstelláris térben hatalmas mennyiségű apró porrészecskék találhatók, amelyek mérete körülbelül 100 ezredmásodperc.
A porrészecskék sűrűsége az interstelláris térben nagyon, nagyon kicsi. Az ábrázolás mennyire jelentéktelen, mondja a következő összehasonlítás: ha a Nap közelében egy köbcentiméternyi térben átlagosan egy atom gáz, majd egy száz szemes százmilliárd atom pörög! És ezek a mikroszkopikus részecskék egymástól több tíz méteres távolságra vannak egymástól.
A Galaxis csillagközi térben lévő por relatív tömege szintén elhanyagolható, mivel a gáz tömegének csupán egy százaléka és a galaxis tömegének tizedik ezredede. Ez a por azonban elég ahhoz, hogy jelentősen gyengítse a fényt.
Csillagközi porrészecskék, a tanulmányok azt mutatták, nem csak homogén tömeg: szénvegyületek fedezték a szerkezetükben, a szilícium, a fagyasztott gázok, víz jég, valamint az egyszerű szerves molekulák.
Általában számos összehasonlító megfigyelések, azt találtuk, hogy a csillagközi por képviseli kétfajta részecskét: szén és szilikát, azaz szilícium-tartalmú vegyület.
Hogyan kutatják a tudósok a kozmikus port? Ezt segíti a fény polarizációja. Minden csillagtól a külteremből a hullámok általában minden irányba szaporodnak. És amikor egy gömbölyű folt jelenik meg a fényáram útján, egyenletesen elnyeli az összes hullámot.
Ha a porrészecskék hosszúkás alakúak, vagyis hosszúkásak a tengely mentén, akkor az ezzel a tengellyel párhuzamos hullámok jobban felszívódnak, mint a felületen merőleges porrészecskék merőlegesen. Más szavakkal, a sugárzás polarizálódik. És csak a csillagokból származó fény polarizációjának mértéke, és ad információt a porrészecskék méreteiről és alakjáról.
Ugyanazon porrészecskék mérete meglehetősen széles tartományban változik: egymillióról egy tizedik ezredméterre. Azonban az általános tömegben a por apró részecskéi dominálnak.
Mindkét típusú por - vagyis grafit és szilikát - a régi hideg csillagok külső héjában van kialakítva.
Amikor a csillag öregszik, fokozatosan elveszíti a súlyát. Olyan gáz-halmazállapotú anyag, amely a csillagot hűtéssel lehűti. És ha a hőmérséklete kisebb lesz, mint az anyag olvadáspontja, amely a porrészecskéket alkotja, a gázmolekulák "összeolvadnak" a miniatűr "csomókba", ami a porrészecskék csíráit képezi.
Az élet első alkalmával a részecske nagyon lassan növekszik. De amikor a hőmérséklet elkezd csökkenni, egy porszemcse növekedése felgyorsul. Ez a "fejlődés" folyamata több évtizedig tart. És amikor a gáz eléri a nagyfokú ritkítás, a részecskék növekedése megszűnik.
Gyakran a porrészecskék a gázzal együtt koncentrálódnak a felhőkben, az anyag sűrűsége olykor több milliószorosa a környező térnek.
A "fiatal" porszemnek viszonylag egyszerű szerkezete van. Mivel a porszemetet körülvevő tér nem különösebben változatos, kémiai összetétele és szerkezete is viszonylag primitív.
Így a mikroszkópikus részecske kémiai tulajdonságait közvetlenül a csillag héjában, azaz oxigénben vagy szénben uralkodó elem határozza meg. Ez annak köszönhető, hogy az anyag, amely "elhagyta" a csillagot, a szén és az oxigén a szénmonoxid erős molekuláiba kapcsolódik.
Tehát, amikor azután szén-dioxid felesleg van, grafitrészecskék jönnek létre. Ezzel ellentétben, ha a szén összes szén-monoxidja van, a felesleges oxigén egyesül a szilíciummal, és ennek eredményeként szilikát foltok jelennek meg. Ez, mondhatjuk, monogám részecskék, vagyis olyan homogén anyagból, amely egy nagyon ritka térben keletkezik.
De amikor a sűrűsége a csillagközi gáz eléri ezer atomok per köbcentiméter, porrészecskék teljesen másképpen viselkedik: a felszínen úgy tűnik héj olvadáspontú vegyületek, amelyek képviselik többnyire fagyott víz, formaldehid és ammónia. Ez azt jelenti, hogy más szavakkal a piszkos por "felöltözött" a jégkrémben.
De mivel ez a "jég" önmagában meglehetősen törékeny, akkor külső sugárzás és a porrészecskék egymás közti ütközése miatt stabilabb szerves vegyületekké alakul át, amelyek a részecske körül egy speciális filmet alkotnak.
És a harmadik típusú porrészecskék olyan sűrű molekuláris felhőkben jelennek meg, hogy a csillagok sugárzása már nem tud behatolni. És ha igen, akkor a porrészecskék felszínén lévő jég nem pusztul el. Ebben az esetben három rétegből állnak: egy mag, egy szerves vegyület és egy jégkrém.
Van egy hipotézis, amely szerint az ilyen részecskéket olvasztott hatalmas darabok egy magot képezzen-üstökösök relikviák, amely alakultak akkor is, ha a szoláris rendszer egy sűrű átlátszatlan felhő ...
Ossza meg ezt az oldalt