Σάββατο, 29 Μαρτίου 2008

Η ζωή των αστεριών : γέννηση

Barnard 68
Μοριακό Νέφος
Απόσταση : 500 έτη φωτός
Διάμετρος : 0.6 έτη φωτός
Το μικρό αυτό νέφος κρύου, σκοτεινού αερίου και σκόνης, μόλις άρχισε το ταξίδι του προς τον αστρικό σχηματισμό. Η σιλουέτα του διαγράφεται ανάμεσα σ’ ένα πυκνό αστρικό πεδίο του Γαλαξία, είναι κοντά στη Γη κι έτσι δεν υπάρχουν άστρα μπροστά του.
Τα αστέρια αρχίζουν τη ζωή τους στις σκοτεινές γωνιές του Γαλαξία, οι ωδίνες της γέννησής τους κρύβονται από την θέα, μέσα σε περιβλήματα σκόνης.
Ο χρόνος που χρειάζεται για να γεννηθούν τα αστέρια είναι ασύλληπτος για τον άνθρωπο αλλά εκπληκτικά άμεσος σε αστρονομικούς όρους. Με την σωστή πυροδότηση, σε μερικά μόλις εκατομμύρια χρόνια, οι αστρικοί σπόροι που κρύβονται στο ενδοαστρικό μέσο, μπορεί να καταρρεύσουν και να εκραγούν πλήρως έτσι ώστε, αρκετά θερμοί και πυκνοί, ν΄αρχίσουν τις πυρηνικές συντήξεις που θα τροφοδοτήσουν την μετέπειτα ζωή τους.
.
Το μεταβλητό νεφέλωμα του Hubble
Νεφέλωμα ανάκλασης
Απόσταση : 2.500 έτη φωτός
Διάμετρος : 10 έτη φωτός
Η λαμπρότητα και το φαινομενικό σχήμα του μικρού αυτού νεφελώματος μεταβάλλεται καθώς μεταβάλλεται η λαμπρότητα της καρδιάς του νεαρού αστέρα μεγάλου μεγέθους που σχηματίζεται, εκπέμποντας ακτινοβολία με την ταχύτητα του φωτός.
Οι σπόροι της γέννησης είναι περιοχές ελαφρά πυκνότερες μεταξύ των μεγάλων νεφών αερίου και σκόνης που γεμίζουν τον επίπεδο δίσκο του Γαλαξία μας. Τα νέφη αυτά μπορούν να κείνται ανενόχλητα για χιλιάδες χρόνια, έως ότου ένα μεταβατικό γεγονός – μια έκρηξη ενός κοντινού υπερκαινοφανούς ή μια συνάντηση μ’ ένα διερχόμενο αστέρι – τα θέσει σε κίνηση, προς το δρόμο της αστρικής γέννησης.
Όπου εμφανίζονται πυκνότεροι θύλακες αερίου ή ενώνονται σμήνη κόκκων σκόνης, η βαρύτητα ενεργοποιείται ξεπερνώντας σταδιακά τις τυχαίες κινήσεις του αερίου, σερνοντάς το προς τους πρωτοαστρικούς πυρήνες. Όσο μεγαλύτερος γίνεται ο πρωτοαστέρας, τόσο μεγαλώνει η βαρύτητά του και η βαρυτική του έκταση. Ένα μεγάλο νέφος ενδοαστρικού υλικού ενδέχεται να διαχωριστεί σε μερικές ατράκτους σκόνης και αερίου που η καθεμιά τους επικεντρώνεται σ’ ένα πρωτοαστρικό βλαστό.
.
Σφαιρίδιο Bok κοντά στο NGC 281
Σφαιρίδιο Bok
Απόσταση : 9.500 έτη φωτός
Διάμετρος : 3 έτη φωτός
Μια λωρίδα καταρρέοντος σφαιριδίου Bok (σκοτεινό νεφέλωμα κυκλικού σχεδόν σχήματος ) που ωστόσο συγκρατείται ακόμα ενωμένο από τα κουρέλια ενός άλλοτε πυκνού νεφελώματος και διαγράφεται μπροστά από το φωτεινό νεφέλωμα εκπομπής NGC 281.
Η κατάρρευση προκαλεί κι ένα αναπόφευκτο παράπλευρο αποτέλεσμα : θερμότητα. Καθώς το αέριο και οι κόκκοι σκόνης προσκρούουν το ένα πάνω στο άλλο, ο πρωτοαστρικός πυρήνας αρχίζει να θερμαίνεται. Πολύ αμυδρά στην αρχή για να λάμψει ορατά, εκπέμπει ωστόσο μια υπέρυθρη ακτινοβολία που μπορεί ν’ ανιχνευθεί από ειδικά τηλεσκόπια. Η θερμότητα του πυρήνα δεν είναι άλλο από την κινητική ενέργεια των εσωτερικών του σωματιδίων, αλλά η μεγάλη τους βιασύνη να δραπετεύσουν αντισταθμίζεται από την αυξανόμενη βαρύτητα του πρωτοαστέρα κι έτσι ο πυρήνας συνεχίζει να μεγαλώνει θερμότερος και πυκνότερος.
Την ίδια στιγμή, το καταρρέον άστρο επιταχύνεται. Η κεκτημένη ταχύτητα – όμοια με την επιτάχυνση που επιτυγχάνεται σε μια χορευτική πιρουέτα – συνδυάζεται με τις καταρρεύσεις στο νέφος κι επιβραδύνεται. Έτσι, οι τυχαίες κινήσεις του πρωταρχικού πρωτοστρικού νέφους αποκτούν μια ομοιόμορφη διεύθυνση κίνησης, δημιουργώντας έναν επίπεδο περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από το αστέρι.

Βουνά δημιουργίας
Σκοτεινό νεφέλωμα και εκπομπής
W5
Απόσταση : 7.000 έτη φωτός
Μήκος πυλώνων : 50 έτη φωτός
Στην εικόνα αυτή στο υπέρυθρο μήκος κύματος, βλέπουμε τον αστρικό σχηματισμό σε μεγάλη κλίμακα, σ’ ένα τοπίο με βουνά και πύργους λαξεμένους από την ακτινοβολία. Το έντονο κόκκινο χρώμα των νεφών δεν είναι πραγματικό, τους δόθηκε τεχνητά ώστε ν’ αποκαλυφθεί η παρουσία σύνθετων οργανικών μορίων – σπόρων ζωής που υπάρχουν μέσα τους, μαζί με τους σπόρους των άστρων.

Νεφέλωμα του Ωρίωνα
Νεφέλωμα εκπομπής
M42
Απόσταση : 1.500 έτη φωτός
Διάμετρος : 30 έτη φωτός
Εκτεινόμενο σε έκταση μεγαλύτερη από 100 έτη φωτός, το μοριακό νέφος του Ωρίωνα καταλαμβάνει αθέατα το μεγαλύτερο μέρος του ομώνυμου αστερισμού. Όπου όμως ωοτίκτονται νέα αστέρια, φωτίζουν τα νέφη από τα οποία προήλθαν, σχηματίζοντας το νεφέλωμα του Ωρίωνα.
Καθ’ όλη την πρόωρη βαρυτική του συστολή, το αστέρι εκπέμπει ήδη ακτινοβολία – παρ’ όλο που σ’ αυτό το στάδιο αποτελείται ολοκληρωτικά από αόρατα, χαμηλής ενέργειας υπέρυθρα μήκη κύματος. Αν και ενδέχεται οι θερμοκρασίες στον πυρήνα να μεγαλώνουν αρκετά για ν’ αρχίσουν οι πυρηνικές συντήξεις.
Όπως και νάχει, η σύντηξη αυτή δεν είναι η αντίδραση που έχει βρεθεί σε αστέρια όπως ο Ήλιος. Είναι αντίθετα μια σύντηξη δευτερίου – ένα ισότοπο του υδρογόνου, βαρύτερο από το απλό υδρογόνο. Η τήξη του δευτερίου μπορεί ν’ αρχίσει σε πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία απ’ αυτή του τήκεται το κανονικό υδρογόνο, ωστόσο, επειδή το δευτέριο είναι σχετικά αραιό στον πυρήνα του πρωτοαστέρα, παράγει αισθητά λιγότερη ενέργεια από την κανονική σύντηξη. Τον περισσότερο καιρό, αυτή η κατάσταση είναι μια παλινδρόμηση στο μονοπάτι της πλούσιας αστρογέννησης, αλλά για τα λιποβαρή, “ αποτυχημένα ” αστέρια που είναι γνωστά με το όνομα “ καφέ νάνοι ”, αυτή είναι η μοναδική πηγή ενέργειας που θα γνωρίσουν στη ζωή τους.
Η τήξη του δευτερίου μεταφέρει την ακτινοβολία του άστρου από το υπέρυθρο στο αμυδρό κόκκινο άκρο του ορατού φάσματος, αλλά, το τελικό βήμα στο δρόμο της αστρογέννησης γίνεται όταν οι θερμοκρασίες στον πυρήνα μεγαλώνουν αρκετά για να επιτευχθεί η κανονική σύντηξη υδρογόνου. Επειδή η διαδικασία αυτή παράγει πολλή ενέργεια, πυροδοτεί μια απότομη αύξηση της θερμοκρασίας του πυρήνα, με αποτέλεσμα η πυρηνική σύντηξη να τον καταλάβει ολοκληρωτικά. Έτσι ο πρωτοαστέρας γίνεται τώρα ένα πραγματικό αστέρι.
Πηγή στοιχείων : Giles Sparrow, Αστρονόμος, Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd, 2006
Μετάφραση από τα αγγλικά : Σοφία Πάνου, Απρίλιος 2008

Δεν υπάρχουν σχόλια: