A Világűr

(kiselőadás)

Mi a csillag?

A csillagok hatalmas méretű izzó gázgömbök, amelyek a magjukban zajló nukleáris reakciók révén nyerik az energiájukat. A csillagok többsége hasonló csillagunkhoz, a Naphoz, de rendkívüli távolságuk miatt mi csak apró fénypontoknak látjuk őket. A csillagok az egész Galaxisban folyamatosan születnek, fejlődnek, majd elpusztulnak.

Csillagok születése

A csillagok a térben levő hatalmas kiterjedésű, ködöknek is nevezett csillagközi gázfelhőkből, a napjainkban is tartó folyamat során születnek. A ködök a tömegüktől függő nagyságú belső nyomás alatt összehúzódnak, és idővel ún. proto- vagy embrionális csillag keletkezik belőlük. Amikor ennek belsejében a gáz sűrűsége és hőmérséklete eléri a nukleáris reakciók beindulásához szükséges mértéket, akkor mintegy „bekapcsol”, és valódi csillaggá válik, azaz saját hőt, és fényt sugároz. Az ilyen csillagot ún. fősorozatbeli csillagnak nevezzük.

 Az, hogy mennyi ideig marad ebben az állapotban, és mi lesz a jövendő sorsa, az induló tömegtől függ.

Nagy tömegű csillagok

A Nap-tömeg kb. 10 szeresét kitevő fősorozatbeli csillag látványos véget ér. Külső rétegeinek tágulása és lehülése mellett, vörös szuperóriássá fújódik fel, míg összeomló magja egy óriási robbanást, a szupernóvát hozza létre.

 Külső rétegei ezután szétrepülnek a térben, míg a magmaradvány sorsa annak tömegétől függ. A viszonylag kis tömegű mag kicsiny, szupersűrű neutroncsillaggá lesz. A Nap-tömeg kétszeresét meghaladó mag saját gravitációjának hatása alatt tovább roskad, és fekete lyukká válik.

Kis tömegű csillagok

A Naphoz hasonló, kis tömegű csillagok sokkal csendesebb véget érnek nagy tömegű társaiknál. Először vörös óriás csillaggá fújódnak fel, miközben elvesztik legkülső rétegeiket, amelyek a planetáris ködökéhez hasonló gázburkot képeznek körülöttük. A visszamaradt mag több milliárd évig hűlő és halványodó forró, fehér törpecsillag alakját ölti.

A fénysugarak megszüntével fekete törpecsillaggá válik. Az egytized Nap-tömegű vörös törpecsillagok elméletileg 100 milliárd évig is elélhetnek, míg a legnagyobb tömegűek már egymillió év alatt kiéghetnek. Napunk, amely mintegy 5 milliárd éves, élete felét már leélte.

Csillagméretek

A csillagok igen változatos méretűek. A vörös óriás csillagok átmérője a 150 millió km-t is meghaladhatja. A fősorozatbeli Nap átmérője 1,39 millió km, míg egy fehér törpe tipikus átmérője mindössze 10.000 km.

Ködök

A ködök gáz- és porfelhők a galaxisokban. A galaxisok fényes diffúz hidrogénködei születő csillagok bölcsői. A csillagfejlődés utolsó stádiumához két típusuk kapcsolódik: a planetáris ködök, amelyek a nagy tömegű vörös óriás csillagok által ledobott gázburkok és az űrben sodródó csillagroncsok, a szupernóva maradványok, amelyek nagy tömegű csillagok szétrobbanásakor keletkeztek. Bizonyos ködök sötétek, mert nincs a belsejükben világító csillag, csak a sziluettjüket látjuk, ha fénylő háttér előtt helyezkednek el..

Kettős és többes csillagok

Bizonyos esetekben a társ a főcsillag elő- vagy háttérben levő független csillagnak bizonyul. Az ilyen párokat optikai kettősöknek nevezzük.

 Az esetek többségében azonban a csillagok szorosan összetartozó párokat, kettősöket alkotnak, amelyek a gravitáció hatására közös tömegközéppont és egymás körül keringenek. Jóllehet általában csak sok év elteltével lehet megállapítani az elmozdulást, a többes rendszerek esetében pedig igen bonyolult pályamozgásokról van szó.

a.) Optikai kettős csillagok

Két, azonos látóvonalba eső, de különböző távolságra levő csillagot optikai kettősnek nevezzük. A kettősnek ez a típusa a valódi kettősöknél ritkán fordul elő. A valóságban a csillagok több mint háromnegyede a gravitáció által összetartott, azaz valódi, többes rendszer tagja.

- Azonos tömegek

Azonos tömegű kettős csillagok a kettejük között félúton levő közös tömegközéppont körül keringenek.

- Különböző tömegek

Ha a kettős rendszer egyik tagja jelentősen nagyobb tömegű a másiknál, a közös tömegközéppont a nagyob tömegűhöz esik közelebb.

- Többes rendszer

Négy azonos tömegű csillag alkot két, közös tömegközéppont körül keringő csillagpárt. A többes rendszerek tagjai általában elnyúlt elliptikus pályákon keringenek.

Csillaghalmazok

A csillaghalmazoknak két típusa van: a közismertebb nyílthalmazoknak nincs határozott alakjuk, hanem néhány tucat vagy néhány száz, a Galaxisunk spirálkarjaiban véletlenszerűen szétszórt, viszonylag fiatal csillag alkotja őket.

A gömbhalmazok, amelyek halo-szerűen övezik a Galaxisunkat, gömb vagy enyhén elliptikus alakúak, és igen nagy számú, nagyon öreg csillag alkotja őket.

Üstökösök és meteorok

Az összejegesedett gázokat és port tartalmazó üstökösök a Naprendszer peremén rajzanak. Elnyúlt pályáikon haladva, időnként megközelítik a Napot, felmelegszenek, melynek következtében a por és gáz egy része kiszabadul, mielőtt visszatérnének az űr sötétjébe. Az üstökösből származó részecskék a Föld légkörét is elérhetik, ahol a súrlódás révén felizzanak, és fényes, meteornak, illetve hulló csillagoknak nevezett nyomokat hagynak az égen.

Üstökösök

Az üstökösök a külső bolygók kialakulásából visszamaradt összejegesedett gázokból és szikladarabokból álló szabálytalan alakú testek. Úgy gondolják, hogy a Naptól több mint egy fényév távolságra húzódó Oort-felhőben keringenek láthatatlanul. Időnként a szomszédos csillagok hatására egy-egy üstökös belökődik a belső Naprendszerbe, ilyenkor a Földről nézve is látható. Jelenleg mintegy 1000 üstököst ismerünk, de az Oort-felhő és a Kuiper-övnek nevezett belső régiója valószínűleg milliárdnyi üstököst tartalmaz.

Mag és Csóva

Az üstökös egyedüli szilárd része az átlagosan kiométer körüli átmérőjű mag, amely a Nap közelében felmelegedve gázt és port lövell ki, a kómának, ill. légkörnek nevezett fénylő fej formájában, amely akár 100.000 km átmérőjű is lehet. További, az üstökös fejéből történő por- és gázkiáramlások révén keletkezik a gyakran igen látványos csóva.

Üstökösök megfigyelése

Az üstökösöknek két fő típusa van: a 200 év alatti keringési idejű rövid, és a több száz vagy akár több ezer éves pályán mozgó hosszú periódusúak. A nagy, fényes üstökösök csóvát fejlesztenek, amelyeknek két fő típusa van: a túlnyomó többségben gázokat tartalmazók, amelyek kékes, és a porokban dúsak, amelyek sárgás színt mutatnak. A gázcsóvák általában keskenyek és egyenesek, míg a porcsóvák gyakran szélesek és görbültek. Mindkét típust jól megfigyelhetjük látcsövekkel.

Meteorok

Derült éjszakákon időnként hirtelen feltűnő fényes sávokat figyelhetünk meg. Ezek a meteorok vagy hulló csillagok, amelyeket az üstökösökből visszamaradt, és a légkörben, mintegy 100 km magasságban felizzó szemcsék okoznak.

Kisbolygók és meteoritok

A kisbolygók, azaz az aszteroidák a Naprendszer kialakulásából visszamaradt kis vas- és kőzettömbök. Többségük Nap-körüli pályája a Mars és a Jupiter közötti térségben húzódik, de vannak eltévedt, a belső bolygók pályáit keresztező csoporttagok is. Van egy külső kisbolygóöv is a Neptunusz és a Plútó pályájának környékén. A meteoritok olyan kis, rendszerint aszteroidatöredékek, amelyek áthaladnak a légkörön és a földfelszínre hullanak.

      a.) Aszteroidák

Több mint 1 millió kisbolygó létét sejtjük, jóllehet csak 10.000 körül mozog a már felfedezetteknek a száma. Többségük a Mars és a Jupiter közötti térben kering, de van egy csoport, az ún. trójai, amelynek tagjai a Jupiter pályája mentén mozognak. Egy másik, az Apollo-aszteroidák csoportjának a tagjai keresztezik a Föld pályáját, és fennáll annak lehetősége, hogy összeütközzenek bolygónkkal. Az eddig ismert legnagyobb aszteroida a Ceres, amely 1006 km átmérőjű. A legfényesebb a Vesta, amely 580 km átmérőjű, fényessége az 5 magnitúdót is elérheti, ezért látcsővel is felkutatható.

      b.) Meteoritok

Naponta mintegy 10 meteorit hull a Földre, de többségük lakatlan vidéken vagy az óceánokban ér földet, és ismeretlen marad. Több mint 10.000 meteoritot találtak, sokat hosszú idővel a leesésük után. A meteoritok összetételüket tekintve kő- vagy vasmeteoritok, vagy a kettő keveréke lehetnek. A nagy meteoritok általában elég gyorsan mozognak ahhoz, hogy krátert vágjanak, amikor a felszínbe csapódnak, a kisebbek azonban lefékeződnek a légkörben és veszélytelenek a felszínen.

  Felhasznált irodalom:  Ian Ridpath;  Bolygók és Csillagok