Čo sa deje v divokom interiéri hviezd? Simulácia po prvýkrát ukazuje turbulentné konvekčné procesy
Existencia hviezdy závisí na rovnováhe dvoch obrovských síl, no vznikajú pritom mimoriadne komplexné procesy
Vo svojej podstate hviezda nie je komplikovaná. Gravitačná sila stláča hviezdu dovnútra, aby nastal gravitačný kolaps, čím v jadre vzniká extrémna teplota a tlak. V určitom momente podmienky umožnia jadrovú fúziu, proces pri ktorom sa uvoľňuje obrovská teplota a tlak, sily ktoré tlačia proti gravitácií smerom von.
Keď je hviezda v hlavnej postupnosti, tieto sily vytvárajú jemnú rovnováhu, ktorá umožňuje objektu existovať. Ak by sme sa však pozreli na tento jednoduchý proces detailnejšie, zistíme, že je mimoriadne komplexný. Ako informuje portál Universe Today, vytvoriť počítačový model interiéru hviezdy je pre vedcov nesmierne náročné a aj v prípade úspechu nie je jednoduché získať výsledky, ktoré by sedeli s tým, čo vedci pozorujú na povrchu hviezdy.
V rámci novej štúdie však vedci vytvorili model, ktorý sa pokúša priniesť čo najpresnejšie zobrazenie toho, ako hviezda funguje. Ako sme už naznačili, sily, ktoré tlačia smerom von a sily tlačiace dovnútra sú väčšinou v rovnováhe, no prúdenie tepla nie je. Teplo a energia vznikajúce v jadre hviezdy musia včas uniknúť a robia tak hlavne prostredníctvom dvoch mechanizmov.
V turbulentnom interiéri hviezd
Prvým je rozptyl vysokoenergetických gama lúčov v jadre. Tým stratia časť svojej energie a pokračujú, kým sa nedostanú na povrch hviezdy a neuniknú, čo môže trvať tisíce rokov. Druhým spôsobom je konvekcia. Ide o proces kedy horúcejší materiál putuje smerom k povrchu hviezdy, zatiaľ čo chladnejší materiál klesá smerom k jadru. Ide o cyklický proces umožňujúci hviezde presun tepla a energie k povrchu. Vytvoriť model týchto procesov je nesmierne náročné.
Všeobecne majú hviezdy radiačnú a konvekčnú zónu, pričom poloha a veľkosť týchto zón závisí od hmotnosti hviezdy. Tie menšie majú väčšinou len konvekčnú zónu. Hviezdy ako naše Slnko majú vnútornú radiačnú a vonkajšiu konvekčnú zónu. V prípade masívnych hviezd sa situácia mení, teda majú vnútornú konvekčnú a vonkajšiu radiačnú zónu.
Neprehliadnite
Konvekčné procesy hviezd predstavujú pre astronómov stále veľkú záhadu, no dnes vieme, že môžu spôsobiť fluktuácie na povrchu hviezdy, podobné pozorovaniu vriacej vody. To zas môže viesť ku zmenám v jase a teda jemnému „blikaniu“ hviezdy. V rámci novej štúdie vedci pozorovali, že konvekčné regióny hviezdy sa viažu na to, ako hviezda bliká. Zistili, že zvukové vlny šíriace sa hviezdou sú ovplyvnené konvekčnými prúdmi, čím sa ovplyvňujú jemné zmeny v jase hviezdy.
Čo sa týka mihotania hviezd, to je zatiaľ tak malé, že ho naše teleskopy nedokážu pozorovať. Už čoskoro sa však spustia teleskopy novej generácie, ktoré by vedcom v tejto sfére mohli pomôcť. Autori štúdie predpokladajú, že v najbližších rokoch by sme takto mohli študovať blízke hviezdy.
Komentáre