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.