Tähtitieteilijät ovat usein kysyi esineistä kosmossa ja miten he tulivat olemaan. Erityisesti tähdet kiehtovat monia ihmisiä etenkin siksi, että voimme katsoa ulos pimeästä yöstä ja nähdä niin monia heistä. Joten mitä ne ovat?
Tähdet ovat massiivisia paistavia kuumakaasupalloja. Ne tähdet, jotka näet paljaalla silmällä yötaivaalla, kaikki kuuluvat Linnunrata, valtava tähtijärjestelmä, joka sisältää aurinkokunnan. Siellä on noin 5000 tähteä, jotka voidaan nähdä paljain silmin, vaikka kaikki tähdet eivät ole näkyvissä kaikkina aikoina. Pienellä teleskooppi, satoja tuhansia tähtiä voi nähdä.
Suuremmat kaukoputket voivat näyttää miljoonia galakseja, joissa voi olla biljoonia tai enemmän tähtiä ylöspäin. Niitä on enemmän kuin 1 x 1022 tähdet maailmankaikkeudessa (10 000 000 000 000 000 000 000). Monet ovat niin suuria, että jos he ottaisivat aurinkoomme paikan, ne imevät maapallon, Marsin, Jupiterin ja Saturnuksen. Toiset, joita kutsutaan valkoisiksi kääpiötähteiksi, ovat maapallon kokoisia, ja neutronitähtien halkaisija on alle noin 16 km (10 mailia).
Aurinkomme on noin 93 miljoonan mailin päässä maapallosta, 1 tähtitieteellinen yksikkö (AU). Ero sen ulkonäössä tähdet, jotka näkyvät yötaivaalla, johtuu sen läheisyydestä. Seuraava lähin tähti on Proxima Centauri, 4,2 valovuotta (40,1 biljoonaa kilometriä (20 triljoona mailia) maasta).
Tähteä on saatavana monenlaisina väreinä, syväpunaisesta oranssiin ja keltaiseen voimakkaaseen valkoisen siniseen. Tähteen väri riippuu sen lämpötilasta. Viileämmät tähdet ovat yleensä punaisia, kun taas kuumimmat tähdet ovat sinisiä.
Tähdet luokitellaan monin tavoin, mukaan lukien niiden kirkkauden mukaan. Ne on myös jaettu kirkkausryhmiin, joita kutsutaan suuruudet. Jokainen tähden suuruus on 2,5 kertaa kirkkaampi kuin seuraava alempi tähti. Kirkkaimmat tähdet, joita nyt edustavat negatiiviset luvut, voivat olla himmeämpiä kuin 31. suuruusluokka.
Tähdet - Tähdet - Tähdet
Tähdet ovat pääasiassa vetyä, pienempiä määriä heliumia ja pieniä määriä muita alkuaineita. Jopa runsas osa muista tähtiä sisältävistä alkuaineista (happea, hiiltä, neonia ja typpeä) on läsnä vain hyvin pieninä määrinä.
Huolimatta usein käytetyistä lauseista, kuten "avaruuden tyhjyys", tila on itse asiassa täynnä kaasuja ja pölyä. Tämä materiaali puristuu törmäyksissä ja räjähtävissä tähtiä koskevissa räjähdyksissä, aiheuttaen ainekokonaisuuksien muodostumista. Jos näiden tähtiähteiden painovoima on riittävän vahva, ne voivat vetää polttoaineisiin muita aineita. Kun ne jatkavat puristumistaan, niiden sisäiset lämpötilat nousevat pisteeseen, jossa vety syttyy lämpöydinfuusiossa. Samalla kun painovoima vetää edelleen ja yrittää pudottaa tähden pienimmäksi mahdollista kokoon, fuusio vakauttaa sen, estäen lisää supistumista. Tähden tähden elämästä kärsii siis suuri taistelu, kun jokainen voima jatkaa työntämistä tai vetämistä.
Kuinka tähdet tuottavat valoa, lämpöä ja energiaa?
On olemassa useita erilaisia prosesseja (lämpöydinfuusio), jotka saavat tähtiä tuottamaan valoa, lämpöä ja energiaa. Yleisin tapahtuu, kun neljä vetyatomia yhdistyvät heliumiatomiksi. Tämä vapauttaa energiaa, joka muuttuu valoksi ja lämmöksi.
Lopulta suurin osa polttoaineesta, vedystä, on käytetty loppuun. Polttoaineen alkaessa loppua, lämpöydinfuusioreaktion vahvuus heikkenee. Pian (suhteellisesti) gravitaatio voittaa ja tähti romahtaa oman painonsa alla. Tuolloin siitä tulee niin kutsuttu valkoinen kääpiö. Kun polttoaine kuluu edelleen ja reaktio pysähtyy kaikki yhdessä, se romahtaa edelleen, mustaksi kääpiöksi. Prosessin valmistuminen voi kestää miljardeja ja miljardeja vuosia.
2000-luvun loppua kohti tähtitieteilijät alkoivat löytää planeettoja, jotka kiertävät muita tähtiä. Koska planeetat ovat niin paljon pienempiä ja himmeämpiä kuin tähdet, niitä on vaikea havaita ja mahdotonta nähdä, joten miten tutkijat löytävät ne? Ne mittaavat pieniä huojuntoja tähden liikkeessä, jonka aiheuttaa planeettojen painovoimaveto. Vaikka maapallon kaltaisia planeettoja ei ole vielä löydetty, tutkijat ovat toiveikkaita. Seuraavassa oppitunnissa tarkastellaan lähemmin näitä kaasupalloja.