hósdagur 14. januar 2010síða 24

Nr. 9 - 14. januar 2010 24 Talvan vísir kjarnatilgongdir í einari stjørnu við nøgd sum 20 sólir. Í 1. teigi er brennievnið, í øðrum teigi evnini, sum koma burturúr, í 3. teigi eru nevnd onnur evni, sum koma burturúr, men sum ikki geva nevnivert íkast til orkugerðina. Í 4. teigi sæst neyðugi hitin (í kelvin) og í 5. teigi stendur tíðin (í árum), sum hesar tilgongdir vara. Vit síggja, at tess hægri hita, tilgongdirnar krevja, tess styttri tíð vara tær. Í seinasta teigi eru høvuðstilgongdirnar. Fluxur F: F = σ  T4 Fluxurin hevur eindina W/m , t.e. 2 (watt/fermetur), og sigur, hvussu nógv watt (joule/sekund) stjørnan sendur út ígjøgnum hvønn fermetur. Fluxurin veksur við hitanum á ýtuni í 4. potensi. Luminositetur L: L = F  A Luminositeturin er faldið av fluxinum og arealinum og sigur so statt, hvussu nógv watt (J/s) til samans koma úr stjørnuni. Arealið er A = 4πR . R 2 er radius í stjørnuni. Verða fluxurin og arealið sett í formilin omanfyri, fáa vit L = 4π σ T  R 4 2 Krabbatokan. Myndin vísir, hvussu sær út næstan 1000 ár eftir, at ein stjørna brast. Pílurin vísir, hvar nevtronstjørnan (pulsarurin) er. ESA. Tungar stjørnur fáa ein ógvusligan deyða Pól Jespersen Altjóða stjørnufrøðiár 28 Tungar stjørnur brenna so at siga sítt ljós í báðum endum. Hóast stóru nøgdina liva tær styttri enn lættar stjørnur, og tær fáa eisini ein ógvusligari deyða. Sum tíðin líður, og hitin í hesum stjørnunum veksur og verður hægri enn í løttum stjørnum, kunnu fleiri ymiskar kjarnatilgongdir tendra. Á tann hátt fáa tær bygnað sum ein leykur við skølum við nýgjørdum grund- evnum upp til og við jarn Sum ávíst í undanfarna parti vinna stjørnurnar orku úr kjarnatilgongdum. Frígjørda orkan gevur neyðuga hitan, at gasstrýstið kann halda tørn við tyngdina, sum alla tíðina roynir at trýsta stjørnuna enn fastari saman og tískil at økja hitan enn meiri. Kendi danski alisfrøðingurin, Jens Martin Knudsen, sáli, plagdi tí at siga, at kjarntilgongdirnar halda stjørnurnar kaldar! Jens Martin var ein framúrskar- andi undirvísari. Væl dugdi hann at taka til orðanna og honum dámdi væl at koma við slíkum øðrvísi útsøgnum. Skalbygnaður Í kjarnatilgongdunum verða samstund- is gjørd nýggj grundevni. Í tungum stjørnum verður hitin í miðdeplinum hægri enn í løttum stjørnum. Tí er møguleiki fyri fleiri tilgongdum í tungum stjørnum, ið sum frá líður fáa ein bygnað nakað sum ein leykur við skølum, sí myndina. Upprunaliga tilfarið er hydrogen og helium (1). Afturat hesum løttu grundevnum er eitt sløð av tungum evnum, meiri tess seinni stjørnan verður til eftir Big Bang. Tá ið hitin í miðdeplinum er vorðin nóg høgur, tendrar fyrsta fusiónstilgongdin, sum brennur hydrogen til helium (2). Tá ið hydrogenið í miðdeplinum fer at ganga undan, fær tyngdin aftur yvirtakið, og hitin veksur. Tá ið hitin er nóg høgur, tendrar næsta tilgongdin, sum brennur helium til carbon og oxygen (3). Uttan um miðdepilin er nú so heitt, at fyrra tilgongdin, sum brennur hydrogen, kann fara fram har um somu tíð. Henda gongdin heldur nú fram. Carbon brennur til neon og magnesium (4). Oxygen brennur til silicium og svávul (5), og silicium og svávul brenna til jarn (6). Í talvuni høgrumegin sæst, hvussu leingi ymsu tilgongdirnar fara fram í stjørnum við nøgd, sum er 20 sól- nøgdir. Til dømis sæst, at hydrogen- brenningin varir 10 mió ár, og at silicium brennur til jarn eftir bara einari viku! Brennievnið uppi Umsíðir hevur stjørnan fingið ein heitan jarnkjarna, og nú fær hon ein álvarsligan trupulleika, tí jarn hevur ta serstøðu, at tað er tað grundevnið, sum hevur ta størstu bindingsorkuna í atomkjarnanum. Tað merkir, at stjørnan kann ikki vinna meiri orku úr fusiónstilgongdunum, tí møguligar tilgongdir, sum kundu broytt jarn til enn tyngri evni, krevja orku. Fylgjurnar eru ógvusligar. Stjørnan kemur í orkuneyð, og tyngdin dregur eftir lítlari løtu jarnkjarnan í stjørnuni saman. Tá verður frígjørd so nógv støðuorka, at stjørnan gongur til grundar í einari sterkari spreinging, sum blæsur ytru partarnar út í rúmdina. Stjørnan er vorðin ein supernova, spreingistjørna. Spreingistjørnur Spreingingin ger tað, at hitin veksur, og stjørnan, ella tað, sum er eftir av henni, veksur ógvusliga í vavi. Av hesum stendst, at stjørnan í nakrar vikur ella mánaðir lýsir ógvuliga bjart, sí kassan høgrumegin, líka bjart sum ein heil stjørnubreyt við hundraðtals mia stjørnum. Tað er ikki hvørjum ættarliði beskorið at síggja eina supernovu við berum eygum. Tycho Brahe og Kepler sóu hvør sína og skrivaðu bøkur um tær. Í 1054 sóu tey í Kina eina slíka stjørnu. Hon var so bjørt, at hon sást eisini um dagin. Kinesiskir stjørnufrøðingar skrivaðu knattstøðuna niður, og verða kikarar nú á døgum stillaðir á hesa støðu, sæst Krabba- tokan, sí myndina. Vit síggja, hvussu ógvusliga hending, talan er um. Ytru stjørnupartarnir fara sendandi út í rúmdina og ríka hana við nýgjørdum grundevnum, sum kanska einaferð enda í onkrari nýggjari stjørnu ella gongustjørnu og møguliga í onkrari livandi veru har! Grundevni tyngri enn jarn Í spreingingini verða grundevni tyngri enn jarn gjørd eftir stuttari tíð. Tað fer fram á tann hátt, at atomkjarnar taka í seg nevtronir. Tær tróta ikki í tí ragnaroki, sum spreingingin ger. Nevtronirnar verða til protonir, sum verða verandi í kjarnunum og elektronir, sum verða skotnar út úr kjarnunum. Nevtronstjørnur Hvussu verður við samanstúgvaða jarnkjarnanum í stjørnuni veldst um, hvussu stór nøgdin í upprunaligu stjørnuni er. Er nøgdin í stjørnuni ímillum 8 og 20 sólnøgdir, verður kjarnin til eina nevtronstjørnu, t.e. ein himmalknøtt, har ið trýstið verður so stórt, at elektronirnar ganga saman við protonum og gera nevtronir. Stjørnukjarnin er tá sum ein ovurstórur atomkjarni av nevtronum. Til støddar er hann einar 20 km, og nøgdin er 1-3 sólnøgdir. Tætttleikin verður so statt øgiligur! Joycelyn Bell hoyrir radioljóð frá einum pulsari Susan Joycelyn Bell (Burnell) var borin í heim í Belfast í Norðurírlandi 15/7 í 1943. Í 1965 fær hon bachelor- prógv í alisfrøði í Glasgow, og seinni sama ár fer hon til Cambridge at skriva phd-ritgerð við Anthony Hewish sum vegleiðara. Í november í 1967 hoyrir Joycelin, sum tá er 24 ára gomul, eitt ógvuliga stevfast radio- ljóð úr rúmdini. Signalið er so reglu- ligt, at fyrst verður hildið, at hetta er eitt LGM-signal (LGM fyri Little Green Man). Í februar í 1968 verður ein grein skrivað í Nature. Granskarar um allan heim kanna málið, og tá ið allir aðrir møguleikar eru útilokaðir verður staðfest, at Joycelyn Bell sum tann fyrsta í heiminum hevur hoyrt radioljóðið frá einari nevtronstjørnu. Fyribrigdið verður eisini nevnt pulsarur, sum er stytting fyri “puls- ating radio star”. Sum so mangan áður í vísindunum vóru forsagnir eisini gjørdar um nevtronstjørnur, áðrenn staðfest varð, at tær vóru til. Longu í 1931, árið fyri at nevtronin varð ávíst, hevði russiski granskarin Lev Davidovich Landau, 1908-1968, gjørt sær hugsanir um slíkar stjørnur, og í 1933 settu Baade og Zwicky fram beinleiðis forsagnir um nevtron- stjørnur. Granskarar hava funnið pulsarin í Krabbatokuni, sí pílin á myndini. Hesin knøtturin, sum vigar meiri enn sólin og er einar 20 km í tvørmál, melur um seg sjálvan einar 30 ferðir um sekundið! 30 ferðir hvørt sekund koma frá honum bæði radiopulsar og ljósblunk, nakað sum frá einum vita. Tað sigur ikki so lítið um tøkniligu møguleikarnar nú á døgum, at tað hevur eydnast granskarum at taka myndir av pulsarinum í Krabbatokuni, bæði tá ið hann lýsir (strálan vendir ímóti okkum), og tá ið hann er sløktur (strálan vendir aðrar vegir). Er nøgdin í stjørnuni, sum endar sínar dagar í einari supernova- spreinging, størri enn einar 20 sólnøgdir, verður kjarnin til eitt svart hol við tættleika so stórum, at ikki so mikið sum ljós megnar at sleppa burtur. Meiri um tað í næsta parti.