10 nejlepších hvězd, které vyfuknou svou mysl

Nikdo nemůže pomoci, ale podívej se na všechny hvězdy, které zdobí naše nebe a divili se, "co je tam venku?" Je přirozené snít o tom, co leží tak mimo náš dosah. Možná ve sluneční soustavě vzdálené od nás je další druh, který se dívá na naše slunce, pouhý bod světla z jejich perspektivy a přemýšlel, jaké tajemství má.

Snažte se, jak bychom mohli, nikdy nebudeme skutečně rozumět všemu, co je kosmologii známo, ale nezastaví nás. Od známého k hypotetickému, tento seznam bude obsahovat deset fascinujících typů hvězd.

10

Hypergiant




Je to poněkud nudný typ hvězdy ve srovnání se zbytkem tohoto seznamu, ale nedokázal jsem odolat, včetně hypergrádců jen kvůli jejich velkému rozměru. Je těžké si představit, jak moc jsou tyto příšery opravdu humorné, ale současná největší známá hvězda NML Cygni má poloměr 1,650 násobek našeho slunce - nebo 7,67 AU. Pro srovnání, oběžná dráha Jupiteru sedí 5,23 AU od našeho slunce a Saturn je 9,53 AU daleko. Kvůli jejich obrovské velikosti, většina hypergionistů žije jen za méně než deset milionů let nejvíce, než se vydá supernova. Nadpřirozená Betelgeuse, která sedí v souhvězdí Orion, se očekává, že v příštích několika sta tisících let půjde na supernovu. Když tak učiní, měsíc zažije více než rok, stejně jako je viditelný během dne.

9

Hypervelocity Star




Na rozdíl od všech ostatních položek v tomto seznamu jsou hypervelocity hvězdy jinak normálními hvězdami bez zajímavých nebo odlišných vlastností - kromě toho, že se pohybují prostorem v šílené rychlosti. Při rychlosti vyšší než jeden nebo dva miliony mil za hodinu jsou hypervelocity hvězdy výsledkem hvězd, které putují příliš blízko k galaktickému středu - který vysune hvězdy na velmi vysoké rychlosti. Všechny známé hvězdy hypervelocity v naší galaxii cestují přes dvojnásobnou únikovou rychlostí a jsou proto předurčeny k tomu, aby společně vystoupily z celé galaxie a aby se po celý zbytek svého života posunuly v temnotě.

8

Cepheids

Cepheids - nebo Cepheid Variable Stars - se odkazuje na hvězdy s hmotností typicky mezi 5 a 20 násobkem naší hvězdy, která roste v pravidelných intervalech větší a menší, což mu dává vzhled, že je pulzující. Cepheids se rozšiřují kvůli neuvěřitelně vysokému tlaku, který se vyskytuje v hustém jádru, ale jakmile rostou ve velikosti, tlak klesá a opět kontrastuje. Tento cyklus růstu a smršťování pokračuje, dokud hvězda nedosáhne konce svého života.

7

Černý trpaslík




Je-li hvězda příliš malá, aby se mohla stát neutronovou hvězdou nebo se jednoduše vybuchne do supernovy, nakonec se vyvine do bílého trpaslíka - husté houževnaté hvězdy, která vyčerpala veškeré své palivo a již jaderné štěpení v jádru . Často ne větší než Země, bílí trpaslíci pomalu chladí emisí elektromagnetického záření. Během nesmyslně dlouhých časových období se bílí trpaslíci nakonec dost chladí, aby přestali vydávat světlo a teplo dohromady - čímž se stává to, co je znáno jako černé trpaslík, téměř nevšímavý pozorovateli. Černá trpasličí hooda označuje konec hvězdné evoluce pro mnoho hvězd. Věří se, že ve vesmíru momentálně neexistují černí trpaslíci, protože to trvá tak dlouho, než se tvoří. Naše slunce se zvrhne do jednoho za zhruba 14,5 miliardy let.

6

Shell Stars




Když si většina lidí myslí o hvězdách, myslí si, že obrovské prskající koule plavou ve vesmíru. Ve skutečnosti, vzhledem k odstředivé síle, většina hvězd je mírně obdélníková - nebo zploštělá na svých pólech. Pro většinu hvězd je toto zploštění dostatečně malé, aby bylo zanedbatelné - ale v určité části hvězd, které se otáčejí v divokých rychlostech, je toto zploštění tak extrémní, že mu dá tvar ragby. S jejich vysokými otáčivými rychlostmi budou tyto hvězdy také vyhozovat obrovské objemy hmoty kolem jejich rovníku, čímž vytvoří "hlínu" plynu kolem hvězdy - a tím vytvoří to, co se nazývá "shell hvězda". Ve výše uvedeném obrázku je mírně průsvitná bílá hmota, která obklopuje oblázkovou hvězdu Alpha Eridan (Achernar).





5

Neutronová hvězda

Jakmile hvězda prohraje supernovu, zůstává obvykle neutronová hvězda. Neutronové hvězdy jsou extrémně malé a extrémně husté koule - uhádli jste to - neutrony. Mnohokrát hustší než jádro atomu a o velikosti menší než tucet kilometrů v průměru, neutronové hvězdy jsou skutečně pozoruhodným produktem fyziky.

Kvůli extrémní hustotě neutronových hvězd jsou všechny atomy, které přicházejí do kontaktu s jejich povrchem, téměř okamžitě rozděleny. Všechny ne-neutronové subatomové částice se rozdělí do svých kvarků, než se "přeskupí" do neutronů. Tento proces uvolňuje obrovské množství energie - tolik, že srážka mezi neutronovou hvězdou a asteroidem o průměrné velikosti uvolní gama záření s větší energií, než by naše slunce vůbec mohlo produkovat po celou dobu svého života. Z tohoto důvodu samotné neutronové hvězdy v těsné blízkosti naší sluneční soustavy (během několika světelných let) mají velmi reálnou hrozbu otryskání země smrtícím zářením.

4

Dark Energy Star

Kvůli mnoha problémům spojeným s naším současným chápáním černých děr, zejména ve vztahu k kvantové mechanice, bylo pro naše pozorování uvedeno mnoho alternativních teorií.

Jednou z nich je myšlenka hvězdy temné energie. Předpokládá se, že když se velká hvězda zhroutí, nestane se černou dírou, spíše vesmírný čas, který se v ní nachází, se přemění do temné energie.Kvůli kvantové mechanice bude tato hvězda mít spíše jedinečnou vlastnost: mimo její horizont události přiláká veškerou hmotu, zatímco uvnitř, za horizontem události, odrazí veškerou záležitost - je to proto, že temná energie má "negativní" gravitaci , který odpuzuje vše, co se k němu blíží, stejně jako to, jak se stejné póly magnetu navzájem odmítají.

Kromě toho teorie předpovídá, že jakmile elektron projde horizontem události hvězdy temné energie, bude převeden na pozitron - také známý jako protielektron - a vysunutý. Když se tato antipartikle srazí s normálním elektronem, zničí a uvolní malý výboj energie. Předpokládá se, že by to ve velkém měřítku vysvětlovalo obrovské množství záření, které je vyzařováno ze středu galaxií - kde je jinak předpokládáno, že existuje supermasivní černá díra.

Z větší části je nejjednodušší myslet na tmavou energetickou hvězdu jako na černou díru, která vysílá hmotu a nemá žádnou singularitu.

3

Iron Star




Hvězdy vytvářejí těžší prvky prostřednictvím jaderné fúze - proces, při němž jsou lehčí prvky tavené dohromady, aby vytvořily těžší prvky a následně uvolňovaly energii. Čím je tento prvek těžší, tím méně energie se uvolní, když jsou roztavené. Typickými cestami se jedná o to, že se nejdříve vodík přemění na hélium, pak se přemění hélium na uhlík, uhlík na kyslík, kyslík do neonu, neon do křemíku a nakonec křemík do železa. Upevnění železa vyžaduje více energie, než je uvolněno, takže je to poslední krok v jakékoli stabilní reakci jaderné fúze. Většina hvězd zemře, než dosáhnou místa, kde začínají fúzovat uhlík, ale ti, kteří se dostanou k tomuto bodu nebo dále, obvykle vybuchují do supernovy brzy po.

Železná hvězda je hvězda, která je složena čistě ze železa, ale paradoxně stále uvolňuje energii. Jak? Prostřednictvím kvantového tunelu. Kvantové tunelování se týká fenoménu, kdy částice prochází bariérou, která by jinak nebyla schopna přecházet. Použití příkladu: Pokud jsem hodil míč na zeď, normálně by zasáhl stěnu a vrátil se zpět. Ale podle kvantové mechaniky je malá šance, že míč může projít stěnou a narazit na nic netušícího člověka.

To je kvantové tunelování. Samozřejmě, pravděpodobnost tohoto děje je nekonečně malá, ale na atomové úrovni se vyskytuje relativně často - zejména v obrovských objektech, jako jsou hvězdy. Normálně je zapotřebí velké množství energie, aby se zajistilo žehlení, protože má nějakou bariéru, která brání fúzi - to znamená, že vyžaduje více energie, než to dává. Při kvantové tunelování se však může žehlit pojistka bez použití vůbec žádné energie. Jedním ze způsobů, jak to pochopit, je představení dvou golfových míčů, které se pomalu pohybují směrem k sobě a spontánně se sdružují, když se srazí. Obvykle by tato fúze vyžadovala obrovské množství energie, ale kvantové tunelování to dovolí, aby se objevilo s prakticky žádným.

Vzhledem k tomu, že fúze železa pomocí kvantového tunelu je extrémně vzácná, železná hvězda by potřebovala extrémně vysokou hmotnost, aby mohla zažít udržitelnou reakci na fúzi. Z tohoto důvodu - a protože železo je relativně vzácné ve vesmíru - to je si myslel, že to bude trvat těsně pod 1 Quingentillion let (1 následovaný 1503 nulami) předtím, než se objeví první železné hvězdy.

2

Kvazi-hvězda

"Twinkle, blikající kvazi-hvězda
Největší puzzle z dálky
Jak na rozdíl od ostatních
Jasnější než miliarda sluncí
Blikat, blikat, kvazi-hvězda
Jak se divím, co jsi. "

- George Gamow, "Quasar" 1964. Hypergianty - největší z hvězd - se obvykle zhroutily do černých děr asi desetkrát více než naše slunce. Takže htera je zjevná otázka: co by mohlo způsobit superhmotné černé díry, které se nacházejí v centrech galaxií, s masami miliardy sluncí? Žádná typická hvězda by nebyla dostatečně velká, aby vytvořila takové monstrum! Samozřejmě by se dalo tvrdit, že tyto černé díry dítěte by mohly narůstat při konzumaci hmoty - ale na rozdíl od obecné víry je to neuvěřitelně pomalý proces. Dále se předpokládá, že většina supermasivních černých děr vznikla v prvních dvou miliardách let vesmíru - což dává každému konvenční černé díře příliš krátký čas, aby se vyvinul do příšer, které dnes vidíme. Jedna teorie tvrdí, že starší populace III hvězd, větší než dnešní hypergianty a složená čistě z helia a vodíku, se rychle zhroutila a vytvořila velké černé díry, které se později sloučily do supermasivních černých děr. Další teorie, která je považována za pravděpodobnější, naznačuje, že kvázi-hvězdy mohou být na vině.

V prvních miliardách let vesmíru byly velké mraky hélia a vodíku. Pokud by se hmota obsažená v těchto mracích rychle zhroutila, mohla by tvořit velkou hvězdu s malou černou dírou uprostřed - kvazi-hvězda s jasností miliardy sluncí. Normálně by tento scénář vedl k supernově, což by vedlo k tomu, že hvězdná 'skořápka' a okolní záležitost budou vypálena do vesmíru. Ale pokud je oblak hvězdy kolem hvězdy dostatečně velký a hustý, vydrží výbuch a začne spadat do černé díry. Nyní se podařilo obrovské množství hmoty, která ho obklopovala, černá díra by ráda rostla extrémně velká, extrémně rychle.

Použití analogie: představte si, kdybyste měli malou bombu obklopenou lepenkou. Kdyby bomba explodovala jako supernova, odfoukla by lepenku a výsledná černá díra by neměla bezprostřední spotřebu. Ale pokud by lepenka byla vlastně silným betonem, výbuch by nehodil stěnu - a černá díra by ji okamžitě mohla spotřebovat.

1

Boson Star




V tomto vesmíru existují dva typy věcí: bosony a fermiony. Nejjednodušší rozdíl mezi těmito dvěma je, že fermiony jsou částice s půlčlenným odstřeďováním, zatímco bosony jsou částice s celočíselným odstřeďováním. Všechny elementární a kompozitní částice, jako jsou elektrony, neutrony a kvarky, jsou fermiony, zatímco název bosonu je udělen všem silám nesoucím částice, jako jsou fotony a gluony. Na rozdíl od fermionů mohou existovat dva nebo více bosonů ve stejném stavu.

Abychom to vysvětlili, fermiony jsou jako budovy, zatímco bosony jsou jako duchové. V určitém místě ve vesmíru můžete mít jen jednu budovu - protože ve stejném prostoru nelze mít dvě budovu, ale můžete mít tisíce duchů stojících na stejném místě nebo v budově, jsou nesmyslné (Bosonové mají maso, ale dostanete nápad). Neexistuje žádný limit pro to, kolik bosonů může obsadit stejný prostor.

Nyní jsou všechny známé hvězdy složeny z fermionů, ale pokud existuje stabilní boson, s nějakou dánskou hmotou, mohou existovat i hypoteticky bosonské hvězdy. Vzhledem k tomu, že gravitace závisí na hmotnosti, představte si, co by se stalo, kdyby existoval typ částice, ve kterém by mohlo existovat nekonečné množství ve stejném bodě v prostoru. Chcete-li použít náš příklad duchů, představte si, že pokud by bylo na jednom místě sto miliardy duchů, vše s malým množstvím hmoty - skončili bychom obrovským množstvím hmoty soustředěné na jediném místě ve vesmíru, což by mají obrovský gravitační záběr. Bosonské hvězdy tak mohly mít nekonečnou masu na nekonečně malém místě ve vesmíru. Předpokládá se, že nejpravděpodobnější místo pro hvězdy bosonů, pokud existují, je v centru galaxií.