Zdravím Nepřihlášený host!

Hvězdy

Slunce je jednou z mnoha miliard hvězd, které můžeme zkoumat v pozorovatelné části vesmíru. Veškeré znalosti, které lidstvo o hvězdách (a všech vzdálenějších vesmírných objektech) získalo, pocházejí z rozboru elektromagnetického záření (především světla), které k nám od těchto objektů přichází. 

Typy hvězd, které ve vesmíru pozorujeme souvisejí s počátečními podmínkami při jejich vzniku (především hmotností a chemickým složením) a se stářím hvězdy. Různé typy hvězd znázorňuje tzv. H-R diagram (Hertzsprungův-Russelův), ve kterém jsou dány do souvislosti povrchová teplota (barva hvězdy) na vodorovné ose a svítivost na svislé ose. V diagramu jsou jasně patrné skupiny hvězd, které podle svých vnějších znaků dostaly příslušná jména (žlutí, červení) obři, (modří, žlutí, červení) veleobři, (bílí, červení) trpaslíci a hvězdy hlavní posloupnosti. 

Vývoj hvězd

V H-R diagramu lze zachytit vývoj hvězd - např. pro naše Slunce je jeho vývoj znázorněn na následujícím obrázku:

Vývoj Slunce

začal před necelými 5 miliardami let smršťováním (contraction) obrovského oblaku plynu (převážně vodíku) a prachu.

Postupně se zformovala tzv. protohvězda (ze zbytku plynu a prachu vznikla v okolí soustava planet), v jejím nitru se díky vysokým tlakům a teplotám zažehla termonukleární reakce - přeměna vodíku na helium, produkce energie zastavila smšťování - v HR diagramu se Slunce usadilo na hlavní posloupnosti (main sequence) a stráví na ní většinu svého života (je na ní i v současné době a ještě 5 až 7 milard let bude).

Po vyčerpání vodíku v jádře poklesne produkce energie a Slunce se začne opět smršťovat, to způsobí nárůst tlaku a teploty v jádře a dojde k zapálení dalších reakcí - přeměny helia na uhlík, dusík a další prvky. Každá další reakce je prudší a způsobuje nárůst výkonu a tím rozpínání Slunce do podoby rudého obra (red giant), při rozpínání pravděpodobně pohltí nejbližší planety.

Závěrečná stadia života Slunce budou rychlá - přebytek energie v jádře způsobí odfouknutí nejvyšších vrstev hmoty a odhalení horkého jádra. Odvržená hmota vytvoří kolem zbytků Slunce mlhovinu (planetary nebula), odhalené jádro - bílý trpaslík (white dwarf) ztratí zdroj dalšího růstu tlaku a teploty, přestane produkovat jadernou energii a bude už jenom chladnout  tepelným zářením do fáze červeného, hnědého, černého trpaslíka.

Hvězdy, které při vzniku mají hmotnost výrazně vyšší než mělo Slunce, mají jednak kratší život (spotřeba jaderného paliva je výrazně vyšší) a končí efektním výbuchem - supernova. Konečným stadiem hmotných hvězd jsou podle současných představ tzv. neutronové hvězdy, popř. černé díry:

Galaxie

Naše Slunce je jednou z přibližně 100 miliard hvězd, které dohromady tvoří vyšší soustavu - galaxii. Ta má tvar tenkého disku o průměru 100 tisíc světelných let (jednotka délky pro měření velkých vzdáleností - dráha světelného paprsku za 1 rok = 10¹⁶ m = 10 tisíc miliard kilometrů). Naše galaxie bývá nazývána Mléčná dráha podle jejího vzhledu na noční obloze - stříbrný pás táhnoucí se přes celou oblohu.

Bylo zjištěno, že i galaxií jsou ve vesmíru miliardy a shlukují se do větších struktur - kup galaxií. Jejich vzdálenosti se měří v desítkách a stovkách milonů světelných let. 

Nejvýkonnější dalekohledy, které má dnešní věda k dispozici, dohlédnou do vzdáleností miliard světelných let, je zajímavé, že v celé škále vzdáleností se vesmír jeví stejný, homogenní.

Vznik vesmíru

Současné představy o vzniku vesmíru zásadně ovlivnily dva objevy:

1929 - rozpínání vesmíru - Edwin Hubble zjistil, že vzdálené galaxie se od nás vzdalují, přičemž rychlost vzdalování je úměrná jejich vzdálenosti (na základě Einsteinových rovnic obecné teorie relativity předpověděl v roce 1922 sovětský teoretický fyzik Alexander A. Friedmann, že vesmír nemůže být statický, že se musí buď smršťovat nebo rozpínat)

1964 - reliktní (zbytkové) záření - Arno Penzias a Robert Wilson (oba Nobelova cena r. 1978) objevili slabé radiové záření, které přichází téměř rovnoměrně ze všech směrů a odpovídá vyzařování tělesa s teplotou asi 3 K (-270 ^oC)

Na základě těchto jevů dnes považujeme za prokázané, že vesmír vzniknul před 13 - 14 miliardami let tzv. velkým třeskem (big bang) - hmota i čas se začaly rozpínat ze stavu, který dnes nedokážeme popsat (prvotní singularita - stav hmoty s nepředstavitelnou hustotou a teplotou).