skolaPMN

Otvaranje Škole prirodno-matematičkih nauka u Nišu

U subotu, 18. novembra na Prirodno-matematičkom fakultetu u Nišu počinje Škola prirodno-matematičkih nauka. Ovu školu namenjenu učenicima 7. i 8. razreda osnovne i svih razreda srednje škole ove godine po ...
biosignatureNajava

Astrobiologija i astronomsko posmatranje povodom Noći istraživača

Povodom predstojeće Evropske noći istraživača AD "Alfa" i Departman za fiziku PMF-a u Nišu organizuju naučno-popularno predavanje (četvrtak, 28. septembar) i teleskopsko posmatranje (petak, 29. septembar).Jedno od kanonskih pitanja astrobiologije ...
Perseid Meteors over Mount Shasta

Letnji vatromet u epizodi Perseidi 2023

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata. Međutim, svake godine u vreme Nisville Jazz festivala, ...
Unearthed-SuperMoon-1611-1-web

Dva (plava) Supermeseca u avgustu 2023. godine

Ako sutra uveče pogledate u nebo videćete Supermesec, najveći Mesec u mnogo godina! Bićete svedok spektakularnog prizora kakav se retko viđa na nebu, pun Mesec će biti ogroman, najveći koji ...
kvark-kvazar

Od kvarka do kvazara - uz mnogo astrofizike i malo matematike u Maju mesecu matematike u Nišu

Obeležavanje Maja meseca matematike, u organizaciji Departmana za matematiku PMF-a u Nišu nastavlja se u petak, 26. maja, od 17:00 h, u amfiteatru Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu sa tri nova ...
Slika dana: Mesec u polusenci [18.10.2013]

Pomračenje Meseca polusenkom (5. maj 2023)

Za ovaj petak (5. maj) nebeska mehanika “pripremila” je pomračenje Meseca, Međutim, ovo pomračenje značajno će se razlikovati od onih atraktivnih delimičnih i totalnih pomračenja Meseca koja smo posmatrali tokom ...
slika2

Нобелова награда за физику 2022. године

Аутор: проф. др Мирољуб Дугић(Институт за физику, Природно-математички факултет, Универзитет у Крагујевцу)Нобелову награду за физику за 2022. годину поделила су тројица експерименталних физичара за област заснивања квантне механике, Ален Аспе ...
CometZtf_Hernandez_960

Kometa C/2022 E3 (ZTF)

Ako ste tokom prethodnih par meseci bili totalno izolovani od vesti ili toliko ne volite vesti iz astronomije da čim ih čujete menjate sajt/TV kanal/radio stanicu onda verovatno niste čuli ...
solar-eclipse

Delimično pomračenje Sunca (25. oktobar 2022)

Još tačno deset dana deli nas do predstojećeg delimičnog pomračenja Sunca koje će biti vidljivo iz Srbije. Pomračenje Sunca za mnoge je verovatno najznačajnija i najazanimljivija pojava koju možemo da ...
kosmicke-litice

Džejms Veb Teleskop - prve fotografije

Odavno je "Svet nauke" otišao u zimski... letnji... višegodišnji san i teško ga je probuditi ali neki događaji u nauci su toliko značajni da mogu da predstavljaju prekretnicu u budućem ...
800px-Benjamin_Franklin_1767

Bendžamin Frenklin (1706 - 1790)

Na današnji dan, 17. januara, 1706. godine, u Bostonu (Masačusets, SAD), rođen je Benžamin Frenklin (Benjamin Franklin), američki naučnik i političar, borac za ljudska prava, učesnik u Američkom ratu za ...
1280px-ALH84001_structures

Meteorit sa Marsa ALH84001

Najpoznatiji meteorit sa Marsa otkriven je 27. decembra 1984. godine na Antarktiku.Ovaj meteorit nosi oznaku ALH84001 i otkriven je u oblasti Allan Hills, grupi brda na Antarktiku. Pronašao ga tim ...
Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]

Prvi teleskop

Galileo Galilej i prvi teleskop (izvor: Physics Today)Na današnji dan 1609. godine Galileo Galilej predstavio je "prvi teleskop" Leonardu Donatu, vladaru Venecije, i njegovim savetnicima. Galileo Galilej napravio je ovaj ...
apolo11-pre-poletanja

52 godine od Malog koraka za čoveka - Apolo 11

Na današnji dan, pre tačno 52 godine, 20. jula 1969. godine čovek je prvi sleteo na površinu drugog nebeskog tela.Oko šest sati pre “malog koraka za čoveka, ali velikog za čovečanstvo” dvočlana posada ...
yuri_gagarin_01

Juri Gagarin - 60 godina od prvog leta u svemir

Pre tačno 60 godina, 12. aprila 1961. godine oko 9 sati po Moskovskom vremenu, raketa Vostok 1 poletela je ka svemiru. U raketi je sedeo Juri Gagarin koji je nekoliko minuta kasnije postao prvi čovek u ...
ada_lovelace_portrait

Rođendan Ejde King Lavlejs - prve programerke

Samo dan kasnije ali i mnogo godina pre rođenja Grejs Hoper, na današnji dan, 10. decembra 1815. godine rođena je Ejda King Lavlejs (Ada Lovelace), ćerka čuvenog engleskog pesnika Lorda Bajrona, ...
Grace-Hopper

Grejs Hoper: do ratne mornarice do kompajlera i buba

Kada govorimo o IT sektoru, matematici i vojsci verovatno nam prva asocijacija budu muškarci. Međutim, tu sliku menja žena rođena na današnji dan, 9. decembra 1906. godine u Njujorku. Doktorirala ...
kupola-atomske-bombe

Dan kada je eksplodirala prva atomska bomba

Pre tačno 75 godine, tačnije 6. avgusta 1945. američki avion bombarder bacio je jednu jedinu bombu na japanski grad. Taj grad bila je Hirošima, a posledice te bombe pamtiće generacije ...
530px-palebluedot

30 godina Plave tačke u beskraju i Porodičnog portreta

Šta mislite šta je ovo na slici? Ne znate? …  Ova svetla tačka je Zemlja, naša planeta. Generacije ljudi, hiljadama godina žive na toj svetloj tački, sve što ste ikada… nalazi se na njoj…A fotografije je ...
planeta-vlasina

Planeta Vlasina oko zvezde Morave

Povodom jubileja koji ove godine obeležava Međunarodna astronomska unija (MAU), 100 godina od svog osnivanja, sve zemlje članice MAU su imale jedinstvenu priliku da kumuju imenu jednoj od novootkrivenih planeta ...
sunbathing

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična ...
davinci

Leonardo da Vinči: Umetnik. Naučnik. Pronalazač.

Pišu: Jovana Savić i Jovana Stanimirović“Onaj ko isključivo ceni praksu bez teorije je poput moreplovca koji se ukrca na brod bez kormila i kompasa, ne znajući kuda se plovi.” - ...
crna-rupa-prva

Prva fotografija crne rupe!

Već nekoliko decenija, a može se reći i vekova, crne rupe privlače ogromnu pažnju kako naučnika tako i javnosti, kroz popularne tekstove, različite ideje i SF romane i (visokobudžetne) filmove.Do ...
dositej-obradovic

Dositej Obradović – srpski prosvetitelj i reformator

„Knjige, braćo moja, knjige, a ne zvona i praporce!“Dositej ObradovićNa današnji dan 28. marta 1811. godine u Beogradu je umro najveći srpski prosvetitelj i reformator – Dositej Obradović. Sahranjen je ...
proposal

CERN – mesto gde je nastao “Internet”

Prvi World Wide Web Logo (Autor: Robert Cailliau)Prethodnih nekoliko godina imali smo prilike da često slušamo o CERN-u, LHC-u - i "najvećem eksperimentu čovečanstva", ulasku Srbije u punopravno članstvo, akceleratoru, ...

Nestanak masivnih zvezda

Ogromna većina zvezda koju vidimo na noćnom nebu su zvezde slične našem Suncu. One sadrže približno istu količinu materije kao Sunce, u njima se odigravaju isti procesi kao u Suncu. Konačna sudbina svih ovih zvezda određena je onda kada su nastale, njihovom malom masom. One će svoj život okončati kao mali, tamni patuljci koji lutaju kroz skoro potpuno prazan galaktički prostor. Tek poneka od njih imaće tu sreću da još jednom zasija, kao nova, sjajem koji nikada ranije nije imala.

Međutim, na nebu postoje i druge zvezde, plavičaste, blještavo sjajne zvezde čija je masa znatno veća od mase Sunca. Ove zvezde se lako identifikuju dok su još u detinjstvu jer su među najsjajnijim. Najbolji primeri ovih zvezda su Spika (Devica), Aherar (Eridan) i skoro svaka sjajna zvezda u sazvežđu Orion.

Masa zvezda ne određuje samo način na koji će one okončati svoj život, od mase zavisi i koliko dugo će zvezda živeti. Zvezde male mase evoluiraju veoma sporo. Njima je potrebno mnogo vremena da bi postigle pritisak i temperaturi za započinjanje sagorevanja vodonika. A kada sagorevanje počne, one štedljivo troše svoje male zalihe goriva. Većina zvezda male mase u našoj galaksiji nalazi se još u detinjstvu, sve one još uvek troše svoje zalihe vodonika.

Kao oštar kontrast, zvezde velike mase evoluiraju veoma brzo. One vrlo lako postižu dovoljne temperature za paljenje vodonika. Zbog ogromnog pritiska one svoje gorivo troše mnogo brzo. Zvezda velike mase može preživeti svoj celi životni ciklus pre nego što sagorevanje vodonika u zvezdi male mase počne.

Masivne zvezde vro brzo evoluiraju u stadijum crvenog džina, i tada ih mnogo teže razlikovati od njihovih sazrelih rođaka male mase. Svi crveni džinovi imaju isti sjaj i crvenkastu boju. I ove zvezde u fazi crvenog džina u svojim jezgrima sagorevaju vodonik i helijum. Ali masa ovih zvezda je ogromna pa su one u stanju da potpale i mnoge druge termonuklearne reakcije u svojim dubinama.

at21fg05.JPG

Jezgro zvezda male mase, bogato ugljenikom i kiseonikom je inertno ali kod zvezda velike mase ogromna težina spoljnih slojeva primorava temperaturu jezgra da nastavi da raste. Kada temperatura dostigne 700 miliona stepeni započinje sagorevanje ugljenika. Ovo, naravno, ne zaustavlja porast temperature i ona se ubrzo penje na milijardu stepeni. Tada se pali i kiseonik. U oba slučaja termonuklearne reakcije se odvijaju dok se gorivo ne potroši, a kada goriva više nema one trenutno prestaju, a jezgro se pod uticajem gravitacije skuplja. Uskoro će temperatura oko jezgra postati dovoljno visoka pa će se ugljenik i vodonik upaliti u tankoj ljusci oko jezgra.

Pepeo sagorevanja kiseonika je silicijum. Dok se tanka ljuska u kojoj gori kiseonik kreće prema spoljašnjim slojevima iza nje ostaje silicijuma u izobilju. A kad se, usled daljeg sabijanja jezgra, temperatura popne na 3 milijarde stepeni pali se i silicijum.

Pepeo koji ostaje posle silicijuma je gvožđe, ali gvožđe ne gori. Ma koliko velika temperatura u jezgru bila ono se neće upaliti. Prema tome, pri kraju svog života masivna zvezda ima inertno jezgro bogato gvožđem, okruženo sa nekoliko tankih slojeva u kojima još uvek besne termonuklearne reakcije.

Treba pomenuti i to da se svaki sledeći proces nuklearnih reakcija odigrava mnogo brže nego prethodni. Na primer, u zvezda koja ima masu 20 puta veću od mase Sunca vodonik gori 10 miliona godina, helijum milion, ugljenik 1000 godina, dok kiseonik i silicijum sagore za godinu dana, odnosno nedelju dana. Gvozdeno zvezdano jezgro formira se za manje od jednog dana!

Kolaps gvozdenog jezgra

Kada se prvi put u jezgru pojavi gvožđe, masivna zvezda je ‘upala’ u nevolju. Sagorevanje gvožđa i nastanak nekog težeg elementa je nemoguće pa se gvožđe sve više gomila u centru zvezde. Atomi gvožđa u sagorenom jezgru potpuno su oljušteni. Nema tog atoma koji je u stanju da netaknut preživi ekstremne pritiske i temperature koji tamo vladaju. Jezgro zvezde se sastoji od atomskih jezgara koja plivaju u moru elektrona. Ljuska u kojoj sagoreva silicijum polako se udaljava od centra, a iza nje ostaje sve više i više jezgara gvožđa i elektrona.

Gvožđe gasi zvezdane vatre i ravnoteža između pritiska usijanog gasa i gravitacije biva narušena. Gravitacija je opet pobedila. Bez obzira što je temperatura u gvozdenom jezgru dostigla nekoliko milijardi stepeni ogromni gravitacioni pritisak najavljuje katastrofalni kraj u skoroj budućnosti.

Kako silicijum sagoreva u jezgru se sakuplja sve više i više gvožđa i ono postaje sve masivnije. U jednom trenutku masa jezgra postaje veća od Čandrasekarove granice (1,4 solarne mase). Tada težina spoljašnjih slojeva ostaje veća od unutrašnjeg pritiska. Iznenada čitavo jezgro implodira (urušava se).

Dalje fuzione reakcije gvožđa nisu moguće i jezgro ostaje bez izvora toplote. Ovo podstiče dalje sažimanje jezgra. Usled kontrakcije temperatura nastavlja da raste. Kad temperatura jezgra dostigne 8 milijardi stepeni jezgra gvožđa počinju da apsorbuju gravitacionu energiju uslobođenu usled kolapsa. Ova energija dovodi do razbijanja gvožđa na ‘sastavne delove’, tj. na jezgra helijuma, protone i neutrone, u procesu koji se naziva fotodisintegracija. Usled apsorpcije energije jezgro se brzo hladi. Unutrašnji pritisak naglo opada i omogućava katastrofalno sažimanje jezgra. Brzinom slobodnog pada, u gravitacionom polju zvezde, za vreme od oko jedne sekunde unutrašnji slojevi zvezde sažmu se oko sto hiljada puta. Kolaps jezgra razara ono što je stvarano milijardama godina.

U ovom stadijumu jezgro se sastoji isključivo od elementarnih čestica: elektrona, protona, neutrona i fotona. Gustina je ekstremno velika, ali ono se sve više smanjuje dok gustina nastavlja da raste. Protoni i elektroni počinju međusobno da se sudaraju i pri tim sudarima nastaju neutroni i neutrini:

p + e –> n + Î½

Ovaj proces se ponekad naziva neutronizacija jezgra. Neutrini su vrsta čestica koja vrlo slabo interaguje sa materijom i bez obzira što je gustina u jezgru dostigla 1012kg/m3 većina neutrina prolazi kroz jezgro kao da ono uopšte ne postoji. Neutrini odlaze u okolni prostor noseći deo energije.

Nedostatak elektrona i odlazak neutrina situaciju čine još lošijom za stabilnost jezgra. Više ne postoji ništa što bi zaustavilo kolaps dok neutroni ne budu toliko gusto raspoređeni da se bukvalno dodiruju, u tom trenutku gustina jezgra iznosi 1015kg/m3. U jezgru masivnih zvezda koje se skuplja neutroni igraju istu ulogu koju su imali elektroni u jezgrima belih patuljaka. Kada su daleko jedni od drugih neutroni se vrlo malo suprotstavljaju sabijanju jezgra ali kada se nalaze sasvim blizu njihov otpor je ogroman. Ovaj tzv. pritisak degenerisanih neutrona usporava kolaps zvezde. Do trenutka dok kolaps ne bude potpuno zaustavljen gustina će se popeti do 1017 ili 1018kg/m3.

at21fg06.JPG

Materija koja pada ka jezgru, zbog prestanka dalje kontrakcije biva naglo zaustavljena. Nastaje udarni talas koji se, jezgra ka spoljašnjim slojevima, širi brzinom od nekoliko desetina hiljada kilometara u sekundi. Zvezda eksplodira a njeni spoljašnji slojevi bivaju odbačeni u okolni prostor.

Ovo se dešava iznenada, a energija koja se oslobađa tokom nekoliko kratkih trenutaka kolapsa jezgra, iste je veličine kao ukupna energija svetlosti koju je zvezda izračila tokom svog celog života. Ali, umesto da milijardama godina otiče polako iz zvezde kao svetlost, ova iznenadna bujica energije izliva se iz zvezde za samo nekoliko časova.

Udarni talas se probija iz jezgra koje je eksplodiralo. Još uvek nije potpuno jasno kako se ovaj talas kreće ka površini i razara čitavu zvezdu, ali rezultat je očigledan. Čitava zvezda eksplodira, njen sjaj se naglo pojačava. Tokom nekoliko dana ona može sijati jače od cele galaksije u kojoj je živela. Ova spektakularna smrt zvezde naziva se supernova.

Series NavigationZivot posle smrtiNove i supernove
2 Comments
  1. avatar 30.05.2009.
  2. avatar 30.05.2009.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.