Hviezdy, galaxie a vesmír

Hviezdy, galaxie a vesmír V súcasnosti všeobecne prijímaný model vzniku vesmíru je teória velkého tresku(BIG BANG). Pri velkom tresku, asi pred 15 miliardami rokov, sa uvolnilo obrovské množstvo tepla a energie. V priebehu prvých sekúnd po výbuchu bol vesmír tvorený len elemetárnymi casticami a žiarením. Zostatkové žiarenie, pochádzajúce z tohto výbuchu, je možné ešte aj v súcasnosti zaregistrovat(tzv. reliktné žiarenie). Pohlad do vesmíru Už v prvých minútach sa vytvorilo zloženie latky vesmíru, skladajúce sa zo 69% vodíka a z 31% hélia, ktoré sa dodnes velmi nezmenilo. Od doby velkého tresku sa vesmír neustále rozpína, takže dnes je polomer pozorovatelného vesmíru asi 15 miliárd svetelných rokov. V priebehu tejto expanzie vesmíru sa cast hmoty pôsobením gravitácie zhlukovala a vytvárala tak hviezdy, ktoré sa zoskupovali do galaxií, galaxie potom do kôp galaxií a tie do supergalaxií. Medzi týmito vesmírnymi útvarmi sa nachádzajú nepredstavitelné velké oblasti akoby prázdneho priestoru, kde je hustota hmoty nepredstavitelne nízka. Naše Slnko sa nachádza v špirálovej galaxií, nazvanej MLIECNÁ DRÁHA, ktorá sa zacala formovat kondenzáciou plynových oblakov vodíka a hélia asi pred 10-12 miliardami rokov. Poloha Slnka v galaxií nie je nijako výnimocná, kedže leží na okraji jedného z jej špirálových ramien(vid. obr.). Mliecnu dráhu, pozostávajúcu z miliárd hviezd a z medzihviezdnej hmoty, nachádzajúcej sa medzi nimi, vidíme za jasných nocí ako svietiaci pás, tiahnúci sa napriec oblohou. Naša slnecná sústava vznikla asi pred 5 miliardami rokov gravitacným zhlukovaním oblakov prachu a plynu v galaxii. V strede slnecnej sústavy sa nachádza Slnko, ktoré je zároven našou najbližšou hviezdou, okolo ktorého obiehajú planéty Merkúr, Venuša, ZEM, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún a Pluto. Slnko je rotujúca plynová gula, skladajúca sa zo 70% vodíka, z 28% hélia a 2% pripadajú na ostatné prvky. Slnko ako všetky hviezdy v pravom zmysle slova, produkuje svoju žiarivú energiu jadrovou reakciou, pri ktorej sa vodík mení na hélium, takže je to akýsi jadrový reaktor. Slnko, ako aj ostatné hviezdy v galaxiách, sa zrodil (a hviezdy sa rodia i nadalej) z galaktického prachu a plynu v urcitom case, ked hustota plynu dosiahla dostatocnú velkost, aby sa gravitácia mohla prejavit zhlukovaním hmoty do gravitacného centra s následným naštartovaním jadrovej reakcie. Gravitácia je rozhodujúca nielen pri zrode hviezd, ale tiež riadi aj ich život a spôsobuje ich zánik. Záleží len na hmotnosti hviezd, ci skoncia svoj život ako biely trpaslíci, neutrónové hviezdy, alebo ako cierne diery. Platí pri tom, že cím ma hviezda väcšiu hmotnost, tým kratšie žije životom normálnej hviezdy. To znamená, že žiarivú energiu získava z jadrovej reakcie. Hviezdy, ktorých hmotnost je menšia ako 1,4-násobok hmotnosti Slnka, koncia ako biely trpaslíci. Ak hmotnost hviezdy prevyšuje 1,4-násobok hmotnosti Slnka a neprevyšuje zároven jeho 3-násobok hmotnosti, tieto hviezdy sa stanú neutrónovými hviezdami. Hviezdy s troj- a viacnásobkom hmotnosti Slnka koncia ako cierne diery. Naše Slnko je hviezdou už 5 miliárd rokov a ešte asi tolko bude žiarit vo vesmíre ako normálna hviezda. Potom sa zo Slnka stane tzv. cervený obor. Slnko bude v tej dobe 1000-krát jasnejšie a 100-krát väcšie ako dnes a jeho povrch bude siahat temer po dráhu Zeme. Jeho vývoj bude potom pokracovat cez planetárne hmloviny k bielym trpaslíkom. Biely trpaslíci sú vytvorení z tzv. degerenovaného plynu, kde elektróny neobiehajú okolo jadier, ale sa volne pohybujú medzi nimi. Takýto plyn, v ktorom neexistuje závislost tlaku od teploty, je velmi hmotný (hustota povrchových vrstiev bielych trpaslíkov dosahuje 1000kg/cm kubických a v strede až 15000 kg/cm kubických). Aký bude koniec vývoja vesmíru? Na túto otázku nevedia astronómovia jednoznacne odpovedat. Záleží na tom, ci je vo vesmíre dostatocné množstvo hmoty, ktorá gravitacným pôsobením v urcitom case rozpínania vesmíru zastaví a zmení ho na zmrštovanie s konecným štádiom, ktorému sa hovorí velký krach (BIG CRUNCH). V opacnom prípade bude rozpínanie vesmíru pokracovat do nekonecna. Hmota všetkých galaxií, ktoré môžeme pozorovat, je nedostatocná a záleží len na tom, ci je dostatocné množstvo tzv. neviditelnej hmoty, ktorá sa nachádza v obrovských priestoroch medzi galaxiami. Hviezdna obloha v lete Letné vecery sú pre obdivovatela hviezdnej oblohy najvhodnejšie i najpríjemnejšie. Pocet hviezd na oblohe je nižší ako v iných rocných obdobiach, ked menej jasné hviezdy už nevidno, zato súhvezdia a Mliecna cesta sú výrazné a nádherné. Pre orientáciu nájdeme si na oblohe tri velmi lahko identifikovatelné súhvezdia Velký voz, Malý voz a Kasiopeju, ktoré patria medzi nezapadajúce súhvezdia. Polárka, najjasnejšia Malého voza, nám ukazuje smer na sever a zároven predstavuje stred otácania sa hviezdnej oblohy. V letnom období máme takmer nad hlavou štvoruholníkovú hlavu Draka a najjasnejšiu hviezdu letnej oblohy Vegu, patriacu do súhvezdia Lýry. Vega, Altair zo súhvezdia Orol a Deneb z Labute svojou jasnostou zretelne vynikájú nad ostatnými hviezdami a tvoria tzv. letný trojuholník. Medzi typické letné súhvezdia patria tiež Herkules, súhvezdia nesúce meno bájneho gréckeho hrdinu, dalej Hados, zázracný lekár s výnimocnou schopnostou kriesit mrtvych. Pretože ludia nezomierali, Zeus, aby udržal svetový poriadok, ho usmrtil bleskom. Po smrti sa dostal na oblohu spolu so svojim pomocníkom Hadom. Na juhu pomerne nízko nad horizontom sa nachádzajú niektoré zvieratníkové súhvezdia známe z astrológie a to postupne od Panny na západ cez Váhy, Škorpióna, Strelca, Kozorožca až k Vodnárovi na východe. Zvieratníkovými súhvezdiami prechádza rovina ekliptiky, v ktorej sa nachádzajú spolu so Slnkom a našim mesiacom aj všetky planéty, takže mesiac a planéty v lrtnom období vidíme len nízko nad južným horizontom. Naproti tomu Mliecna cesta vystupuje velmi vysoko. Mliecnou cestou sa v odbornej literatúre casto nazýva lrn samotný svietiaci pás na oblohe, ktorý je tvorený velkým množstvom hviezd nachádzajúcich sa v dvoch susedných špirálových ramenách našej galaxie, medzi ktorými sa nachádza naša Slnecná sústava. Celá naša galaxia je nazývana Galaxia s velkým G. Všetky hviezdy, ktoré vidíme na oblohe patria do našej galaxie a najviac sú to tie k nám najbližšie. Hviezdy ostatných galaxií vzdialených od nás milióny až miliardy svetelných rokov i vo hvezdárskych dalekohladoch pre túto vzdialenost nevidíme jednotlivo, ked spolu splývajú do svetelných oblácikov. V týchto oblácikoch sa podla velkosti príslušnej galaxie raz za 10 až 100 rokov náhle, na obdobie niekolko týždnov ci mesiacov, objaví senzacný úkaz nazvaný supernova. Supenova nie je nová hviezd, ako naznacuje jej pomenovanie, ale naopak, je to vybuchujúca hviezda v konecnom štádiu svojho života. Jej intenzita žiarenia je taká obrovská, že sa vyrovná desiatkam miliardám normálnych hviezd. Za priaznivých podmienok, ak máme dobrý zrak, môžeme na hviezdnej oblohe už púhym okom uvidiet dve galaxie vo forme oblácikov a to galaxiu M 31 v Androméde a galaxiu M 31 v Trojuholníku. Prvá, velmi podobná našej galaxii velkostou i tvarom, je od nás vzdialená na 2,25 milióna, druhá 2,66 milióna svetelných rokov. Dalšie dve galaxie Velký a Malý Magellanov mrak sú k nám zo všetkých galaxií najbližšie, „len“ asi 200 000 svetelných rokov. Sú to velmi malé galaxie vyzerajúce ako nejaké odštiepky Mliecnej cesty, ktorá patrí medzi supergalaxie. Sú dobre pozorovatelné z južnej casti našej zemegule, ale v našej zemepisnej šírke ich neuvidíme. Na obrázkoch je hviezdna obloha v lete, ako ju uvidíme na konci júna o 23. hodine, v polovici júla o 22. hodine a na zaciatku augusta o 21. hodine.