Tähtitiede

Tähtien energia

Tähtien energia

Tähdet lähettävät energiaa eri tavoin:

1. Massatonta sähkömagneettista säteilyä aiheuttavien fotonien muodossa energisemmistä gammasäteistä vähemmän energisiin radioaaltoihin (jopa kylmäaine säteilee fotoneja; mitä kylmempi aine, sitä heikompia fotonit ovat). Näkyvä valo on osa tällaista säteilyä.

2. Muiden ilman massaa olevien hiukkasten, kuten neutriinojen ja gravitonien muodossa.

3. Korkeasti energiavaraisina hiukkasina, pääasiassa protoneina, mutta myös pienemminä määrin erilaisia ​​atomiytimiä ja muun tyyppisiä hiukkasia. Ne ovat kosmisia säteitä.

Kaikki nämä emittoidut hiukkaset (fotonit, neutrinot, gravitonit, protonit jne.) Ovat stabiileja niin kauan kuin ne ovat eristettyinä avaruudessa. He voivat matkustaa miljardeja vuosia kärsimättä muutoksista, ainakin sikäli kuin tiedämme.

Siten kaikki nämä säteilyhiukkaset selviävät toistaiseksi (kuitenkin kaukana), kun ne törmäävät jonkin aineen muotoon, joka absorboi niitä. Fotonien tapauksessa käytetään melkein mitä tahansa ainetta. Energiaprotoneja on jo vaikeampi pysäyttää ja absorboida, ja vielä vaikeampia neutriinoja. Gravitoneista on toistaiseksi tiedossa vain vähän.

Oletetaan nyt, että maailmankaikkeus koostui vain tähteistä, jotka olivat sijoitettu muuttumattomaan kokoonpanoon. Kaikki tähden lähettämät hiukkaset kulkisivat avaruuden läpi, kunnes ne osuivat johonkin (toiseen tähtiin) ja imeytyvät. Hiukkaset kulkisivat tähdestä toiseen ja loppujen lopuksi jokainen niistä hyödyntäisi kaiken säteilytetyn energian. Näyttää silloin siltä, ​​että maailmankaikkeuden tulisi jatkua muuttumattomana ikuisesti.

Se, että ei ole niin, on seuraus kolmesta asiasta:

1. Maailmankaikkeus ei koostu pelkästään tähdistä, vaan sisältää myös merkittävän määrän kylmää ainetta suurista planeetoista tähtienväliseen pölyyn. Kun tämä kylmä aine hidastaa hiukkasta, se imee sen ja tuottaa vastineeksi vähemmän energisiä hiukkasia. Mikä tarkoittaa, että viime kädessä kylmän aineen lämpötila nousee ajan myötä, kun taas tähteiden energiasisältö pienenee.

2. Joillakin tähteiden ja muiden aineiden muodostamissa hiukkasissa (esimerkiksi neutriinoissa ja gravitoneissa) on niin pieni taipumus absorboida ne, että koska maailmankaikkeus on olemassa, vain pieni osa niistä on absorboitunut . Mikä vastaa sanomista, että avaruuden läpi parraileva tähtijen kokonaisenergian osuus kasvaa ja että tähtien energiasisältö pienenee.

3. Universumi laajenee. Joka vuosi galaksien välinen tila on suurempi, joten jopa imeytyvät hiukkaset, kuten protonit ja fotonit, voivat kulkea keskimäärin pidempiä matkoja ennen kuin osuvat aineeseen ja imeytyvät. Tämä on toinen syy siihen, että tähteiden absorboima energia on vuosittain pienempi kuin emittoitunut, koska se vie ylimääräisen määrän energiaa täyttääksesi tämän laajenemisen tuottaman lisätilan energiahiukkasilla, kunnes se ei ole absorboitunut.

Tämä viimeinen syy yksin riittää. Niin kauan kuin maailmankaikkeus jatkaa laajentumistaan, se jatkaa jäähtymistä. Luonnollisesti kun maailmankaikkeus alkaa supistua uudelleen (olettaen, että se tapahtuu), tilanne on päinvastainen ja alkaa lämmetä uudelleen.

◄ EdellinenSeuraava ►
Kosminen pölyNovat ja supernovat