hósdagur 7. januar 2010síða 20

20 Nr. 4 - 7. januar 2010 Talvan vísir tvær kjarnatilgongdirnar, sum fara fram í sólini, pp-tilgongdina og CNO-tilgongdina. Nettotilgongdin er í báðum førum, at 4 hydrogenkjarnar verða til ein heliumkjarna, tvær positronir og orku. Sum hitin er í sólini, ger pp-tilgongdin nógv ta mestu orkuna. CNO-tilgongdin hevur størri týdning í heitari stjørnum. H-R diagramm, sum vísir menningarleiðina hjá sólini. Í eini 5 mia ár hevur sólin verið í høvuðsraðnum og har verður hon verandi eini 5 mia ár afturat. Sólin brennur hydrogen til helium. Tá ið hydrogenið fer at ganga undan, fer hon at brenna helium. Tann tilgongdin krevur hægri hita. Tá ið tað verður, fer sólin at gerast ein reyð kempa. Seinni aftur fer hon at enda sínar dagar sum hvítur dvøgur. Planetariska tokan M 57 í stjørnu- merkinum Lýra. Ein stjørna hevur tveitt ytru løgini av sær í einari novaspreinging. NASA. Hubblemynd av kúluskapaða stjørnuhópinum M4. Himmal-nøttirnir við ringi um eru hvítir dvørgar. NASA. Lættar stjørnur enda sínar dagar sum hvítir dvørgar Pól Jespersen Altjóða stjørnufrøðiár 27 Lættar stjørnur brenna í ármilliardir hydrogen til helium í høvuðsraðnum. Seinni verða tær reyðar kempur, brenna helium til carbon og enda umsíðir sínar dagar sum hvítir dvørgar Eitt stór skýggj av gassi og dusti hevur drigið seg saman. Hitin í miðdeplinum er av hesum vorðin so nógvur, at fusiónstilgongdir kunnu fara fram. Hesar tilgongdir frígera so nógva orku, at gasstrýstið megnar at standa ímóti tyngdini. Samandrátturin er hildin uppat, javnvág er íkomin, og stjørnan er í høvuðsraðnum, har hon ger hydrogen um til helium. Okkara sól hevur verið í høvuðs- raðnum í einar 5 mia ár, sí myndina, sum vísir hvussu sólin flytur seg í H-R diagramminum, sum tíðin líður. Nýggj grundevni gjørd í stjørnunum Sum longu nevnt vóru í høvuðsheitum bara tvey grundevni til, hydrogen og helium, eftir at heimurin varð til í Big Bang. Spurningurin var so, hvaðani øll hini grundevnini stavaðu. Tann vitanin er reiðiliga nýggj. Fusións- tilgongdir krevja stóran tættleika og nógvan hita, so tað var ikki trupult at gita, at her var bara ein møguleiki, innast í stjørnunum, har hitin kemur upp í mió og mia stig. Í 1932 fullfíggjar James Chadwick, 1891-1974, vitanina um atombygnaðin, tá ið hann ávísir nevtronina, nevtrala partikkulin í atomunum. Fá ár eftir hetta eydnast týska alisfrøðinginum Hans A. Bethe, 1906-2005, at greina, hvussu orkan í sólini kann stava frá kjarnatilgongdum, sum gera hydrogen um til helium. Eg minnist, at Bethe fyri mongum árum síðan helt ein fyrilestur á Bohr Instituttinum í Keypmannahavn. Á sín eyðkenda stillisliga hátt greiddi hesin gamli maðurin á enskum við sermerktum týskum máldámi frá gransk- ing síni viðvíkjandi tilgongdunum í sólini. Minnist eisini, at hann greiddi frá arbeiðinum at gera varmaskjøldrar til amerikansku rúmdarførini. Bethe helt ikki - við tí vitan, sum var í 30´árunum - at nevnivert av evnum tyngri enn helium kundu verða gjørd í stjørnunum. Hetta verður ikki greitt fyrr enn í 1957, tá ið Burbridge, Bur- bridge, Fowler og Hoyle viðgera hesi viðurskifti í marksetandi grein í Review of Modern Physics. Tíðin eftir høvuðsraðið Hvussu verður við stjørnunum eftir høvuðsraðið er ein spurningur um nøgd. Sum talvan vísir, liva tungar og lættar stjørnur ikki líka leingi, og teirra lagna er eisini ógvuliga ymisk. Sum hydrogenið í miðdeplinum verður brúkt, fær stjørnan ein heitan kjarna av helium. Tilfarið verður ikki blandað, og hydrogenbrennandi økið flytur seg longur frá miðdeplinum. Fyrr ella seinni verður heiti helium- kjarnin so stórur, at tyngdin fer at draga hann saman. Tá verður frígjørd orka, sum fær hitan at vaksa eisini í hydrogen- brennandi økinum. Orkugerðin verður sett upp, og helium verður gjørt í alsamt størri mongdum. Miðdepilin dregur seg meiri saman og verður heitari og heitari. Tann javn- vág, sum hevur verið ímillum saman- dragandi tyngdina og trýstkraftina frá heita gassinum, sum heldur ímóti, verður nú brotin. Úrslitið er, at rúmdin verður broytt skjótt og ógvusliga. Stóra orkugerðin fær stjørnuna at bólgna, og samstundis fellur hitin á ýtuni, so stjørnan nú verður reydligari á liti. Ytru partarnir á stjørnuni eru nú mest at samanbera við eitt “reyðgløðandi vacuum”. Stjørnan er vorðin ein reyð kempa og fer uppeftir og til høgru í H-R diagramminum, sí mynd. Orkan stavar frá hydrogenbrenning um ein lítlan, tættan og ógvuliga heitan kjarna av helium. Hitin í kjarnanum er farin upp í eini 100 mió K. Tað er so heitt, at ein nýggj fusiónstilgongd kann fara fram. Tríggir He-kjarnar kunnu verða bræddir saman til ein carbonkjarna og orku. Nú kemur í ein nýggj javnvág, har fusiónstilgongdir fara fram í tveimum økjum, helium- brenning í einum lítlum kjarna og hydrogen-brenning uttan um kjarnan. Er nøgdin í stjørnuni minni enn um leið 2,5 sólnøgdir, verður um hetta mundið eitt sonevnt “heliumflash”. Orsøkin er, at tættleikin í miðøkinum verður so stórur, at tann kopling, sum higartil hevur verið ímillum hita og trýst, hvørvur. Trýstið er nú bara heft at tættleikanum. Trygdarventilurin er so at siga ikki virkin longur. Tað fær ógvusligar fylgjur. Er bara ein lítil hitavøkstur, veksur orkugerðin, sum aftur fær hitan at vaksa o.s.fr. Orkugerðin fer eina tíð av lagi. Seinni aftur verður hitin so høgur, at “de- generatiónin” - sum hetta verður nevnt - hvørvur, og vanliga sambandið ímillum hita og trýst kemur í aftur. Brennievnið gongur undan So hvørt sum brennievnið gongur undan, flyta orkugerandi økini seg úteftir í stjørnuni. Av tí fellur hitin, og orku- gerðin minkar. Tyngdin fær aftur yvirtakið og dregur stjørnuna meiri saman. Tað fríger so nógva orku, at hitin í stjørnuni veksur og hon flytur seg til vinstru í H-R diagramminum. Hvítur dvørgur Tá ið einki helium er eftir at brenna í miðøkinum í løttum stjørnum við sól nøgd minni enn um leið 1,4 M , fæst orka bara úr hydrogenbrenning uttast í stjørnuni. Nýggjar tilgongdir tendra ikki í hesum stjørnum. Til tað hava tær ov lítla nøgd og verða ikki nóg heitar innaní. Tá ið orkugerðin er komin tætt at ýtuni á stjørnuni, verður trýstið frá geislingini so stórt, at ein nova- spreinging verður. Tey ytstu løgini við seinasta brennievninum verða slongd út í rúmdina, og fusiónstil- gongdirnar steðga. Um stjørnuna legst tá ein ringur av lýsandi gassevnum, sum verður nevndur ein “planetarisk toka”, sí mynd. Heitið er sjálvandi óheppið, tí hetta hevur einki við planetir at gera. Tað, ið eftir er av stjørnuni í miðjuni á ringinum, verður nevnt ein hvítur dvørgur. Einki nýtiligt kjarnabrennievni er eftir, og einasta orkukelda er frígjørd støðuorka. At enda kann tyngdin ikki pakka tilfarið tættari og stjørnan kólnar spakuliga, meðan hon í H-R diagramm- inum fer á skák niðureftir til høgru móti “kirkjugarðinum” fyri hvítar dvørg- ar undir høvuðsraðnum, sí mynd. Hvítir dvørgar eru til støddar bara um leið 1 % av sólini, t.e. nakað sum jørðin til støddar, men nøgdin er nakað sum í sólini. Tættleikin í teimum er tí øgiligur, um leið 100 tons/cm . Tilfarið 3 í teimum er mest kolevni og oxygen. Ein kendur hvítur dvørgur er Sirius B, sum melur um Sirius A. Stjørnur við størri nøgd fáa ein ógvus- ligari deyða, enn hvítu dvørgarnir. Meiri um tær stjørnurnar í næsta parti.