Kraj zvezdane evolucije - odlomak iz knjige

Detalji: Kategorija: Knjižara; Datum kreiranja: utorak, 07 avgust 2012 01:00; Autor Astronomski magazin

Dugoročni astrofizički procesi

Fred Adams

Prethodni deo: Sudar sa Andromedom

2.5 Kraj zvezdane evolucije

Odlomak iz knjige
"Rizici globalnih katastrofa"

S trenutnom starošću od 14 milijardi godina, kosmos je usred zvezdanoproduktivne ere, epohe u kojoj se zvezde aktivno formiraju, žive i umiru. Veći deo energije koji se danas stvara u našem kosmosu nastaje u nuklearnoj fuziji koja se odvija u jezgrima običnih zvezda. Kako vreme bude prolazilo, najčešće zvezde u kosmosu – zvezde male mase poznate kao crveni patuljci – igraće sve važniju ulogu. Iako je masa crvenih patuljaka više nego upola manja od sunčeve, one su toliko brojne da njihova kombinovana masa lako preovladava u ukupnom galaktičkom „budžetu“. Ovi crveni patuljci su škrti kada se radi o fuziji njihovog vodonika u helijum. Čuvajući svoje energetske resurse, oni će sijati još bilionima godina, dugo pošto njihovi veliki srodnici potroše svoje gorivo i evoluiraju u bele patuljke ili eksplodiraju kao supernove. Odavno je već poznato da male zvezde žive znatno duže od onih masivnijih, zahvaljujući svom mnogo manjem sjaju. Međutim, na osnovu nedavnih proračuna vidimo da je životni vek crvenih patuljaka i duži od očekivanog. U tim malim zvezdama konvektivne struje provlače gotovo sve vodonično gorivo kroz zvezdano jezgro, gde ono može sagoreti u nuklearnim reakcijama. Za razliku od njih, našem Suncu je pristupačno svega do 10% sopstvenog vodonika i potrošiće samo 10% svog nuklearnog goriva u stabilnom periodu svog života. Stoga mala zvezda s masom ne većom od 10% sunčeve ima gotovo jednake rezerve goriva kao i Sunce i sijaće desetinama biliona godina (Laughlin et al., 1997). Kao i sve zvezde, crveni patuljci postaju sjajniji dok stare. Zbog toga što crvenih patuljaka ima tako mnogo, njihovim blistanjem nadoknađuje se gubitak većih zvezda, pa galaksija zadržava gotovo stalni sjaj već otprilike bilion godina (Adams et al., 2004).

Čak ni male zvezde ne žive večno, i ovoj blistavoj zvezdanoj eri dolazi kraj kada se potroše zalihe vodonika u galaksiji, prekine formiranje zvezda, a najdugovečniji crveni patuljci lagano izblede u zaboravu. Kao što je već ranije pomenuto, najmanje zvezde sijaće bilionima godina, tako da će kraj zvezdane ere doći u kosmičkoj starosti od nekoliko biliona godina, ako ne nastanu nove zvezde. U velikim spiralnim galaksijama kao što je Mlečni put, nove zvezde se stvaraju od vodonika, koji predstavlja osnovnu sirovinu za taj proces. Galaksije će nastaviti da stvaraju nove zvezde sve dok ima zaliha goriva. Ako bi naša galaksija nastavila da formira zvezde trenutnim tempom, goriva bi nestalo za „samo“ 10–20 milijardi godina (Kennicutt et al., 1994), što je mnogo kraće od životnog veka najmanjih zvezda. Postupkom konzervacije – tempo stvaranja zvezda opada sa smanjenjem zaliha goriva – galaksije mogu da održe normalno formiranje zvezda gotovo tokom životnog veka najdugovečnijih zvezda (Adams i Laughlin, 1997; Kennicutt et al., 1994). Zato će i zvezdanoj evoluciji i formiranju zvezda doći kraj otprilike u isto vreme u našoj kosmičkoj budućnosti. Kosmos će imati otprilike 100 biliona (1014) godina kada zvezde konačno zgasnu. Mada će dotle naše Sunce davno da sagori, ovo vreme označava važnu prekretnicu za svaku preživelu biosferu – raspoloživa energija biće značajno reducirana pošto se zvezde ugase.