Csillagpor (csillagászat)

A forrás Stardust - a 2002-es nova az óriás csillag V838 Egyszarvú a konstelláció Unicorn, 20.000 fényévnyire . A barna csillagpor -örvények 10 000 évvel korábbi kitörésből származtak. Átmérőjük körülbelül 7-8 fényév.

Tudományos kifejezésként a csillagpor apró, néha mikroszkopikus anyagrészecskéket ír le a csillagközi térben . Ezek a novák és a szupernóvák termékei, és csekély mértékben járulnak hozzá a csillagközi anyaghoz .

A köznyelvben a csillagpor kifejezés minden olyan csillagközi anyagot is leír , amely a csillagokból származik, és nincs megkötve szilárd szerkezetekben, például csillagokban, bolygókban vagy aszteroidákban. Ez az anyag alkotja a különféle csillagászati ​​ködöket , gömböket , sötét felhőket és a molekuláris felhők hidrogénjéhez való keverékeket . A csillagpor a szó ilyen értelmében minden kémiai elemből áll, kivéve a hidrogént (amely az elméletek szerint a feltételezett ősrobbanás során keletkezett), még gáz halmazállapotban is.

A kutatás fontossága

  • A csillagpor izotóparánya a csillag légkörének összetételéhez és fejlődési szakaszához kapcsolódik, amelyben létrejött. Ezért a távoli megfigyelés során a kémiai összetételre és az izotópviszonyokra vonatkozó ismeretek alapján megállapításokat lehet tenni a csillagok fejlődési szakaszáról.
  • A csillagpor hatását a csillagképződési területekre és az óriáscsillagokra vizsgálják.
  • A pornak különleges jelentése van Naprendszerünk kialakulásának és az azt megelőző időnek a vizsgálatában .

Felmerülés

A környező

A csillagok bizonyos fejlődési szakaszaiban (tágulás és hűtés) az alacsony hőmérséklet és a nagy gázsűrűség lehetővé teszi a csillagpor képződését. Ezt a hőmérséklet / sűrűség tartományt porképző ablaknak nevezik . A csillag összetételétől függően a képződés különböző hőmérsékleten kezdődik.

Ezenkívül a csillagpor képződéséhez a következőket kell megadni:

A kilencvenes évek ismereteivel ellentétben a kristályos ásványok képződése nem korlátozódik a bolygófelületekre: az infravörös megfigyelések kimutatták, hogy az ásványok képződése rendkívül alacsony gázsűrűség mellett is megtörténik a pulzáló vörös óriáscsillagok kiterjedt héjaiban .

A hosszú távú változók vagy novák porhéjakat képeznek. Vannak hanghullámok , amelyek lökéshullámokká válnak a sűrűség kifelé irányuló csökkenése miatt . Alacsony hőmérsékleten (1500 Kelvin körül ) és növekvő sűrűségnél nagyfokú páralecsapódás lép fel.Külső irányban a hátmelegedés (lásd alább) véget ér, mivel a csillagtól való távolság növekszik, és a héj vékonyabb lesz. A lökéshullámok mögötti gáz összenyomódása elősegíti a por növekedését a reakciófolyamatok multiplex csatolásában.

Amikor egy csillag belép a fázis a nagy fényesség , egy bolygószerű köd képződik a csillagpor által superwind ( csillagok szél változó csillag) .

A porképződés lépései

  • Először egy elsődleges kondenzátum képződik . Gyakoribb elemek molekuláiból és alacsony kötési energiából áll .
  • A következő lépés a magképzés ; A csírák a molekulák első agglomerációi (felhalmozódásai).
  • A csíranövekedés következik. Részecskék képződnek, amelyek stabilak a csillag sugárzási mezőjében.

A por növekedése

A pornövekedésnek több lehetősége van. Egyszerű lehetőség a molekulák lineáris reakcióláncán keresztül történő növekedés. Hosszú periódusú változókban a por számos reakciófolyamat kölcsönös összekapcsolásával képződik, és a következő dominál:

fogalmazás

A csillagpor kristályokból , amorf szilárd anyagokból és molekulaláncokból áll. A részecskék mérete 5 nanométer és 10 mikrométer között van, és szabad szemmel alig láthatók. Néha Grains -nek hívják (angolul gabona utalva). Közös elemek a vegyületek jelentése hidrogénatom , hélium , oxigén , nitrogén , neon , szilícium , vas és magnézium . A hőállóság feltétele miatt a drágakőmolekulák viszonylag gyakoriak a csillagporban. Tipikus példák a gyémánt , korund (vagy színezett által titán például zafír ), spinellek és olivines .

Esemény

A csillagpor körülbelül egy tömegszázalékát teszi ki a csillagközi közegnek (a fennmaradó 99% gáz), amely viszont az univerzum látható tömegének körülbelül 10% -át teszi ki. A csillagpor eloszlása ​​megegyezik a gázokéval. Nagyon egyenetlen a galaxisokon belül : a spirálkarokban a csillagpor koncentrációja, akárcsak a csillagok száma, sokkal magasabb, mint kívül.

Annak ellenére, hogy a csillagpor kevés szerepet játszik a csillagközi közegben, a csillagpor egyértelműen befolyásolja a csillagfényt: ez az oka annak, hogy a Tejút középpontja és ellenkező oldala nem látható látható fényben.

vizsgálat

Egy csillagpor részecske röntgenanalízise

Az első vizsgálat a spektrumanalízis által X-ray teleszkópok . A spektrális vonalakat összehasonlítják a földi laboratóriumi adatokkal. Ez a módszer információt nyújt a por összetételéről a csillagok légkörében, a kihalásról és a szóródásról .

Egy másik lehetőség a porszemek kivonása a meteoritokból , amelyek végső soron aszteroidákból vagy üstökösökből származnak , mint a Stardust küldetésben . Világszerte mintegy 150 tudós vett részt a Wild 2 üstökös részecskéinek vizsgálatában. A vizsgált porminták kicsiknek tűnnek a kívülállók számára, de elegendőek az ásványtudósok számára . A meteoritokban a csillagpor preszoláris ásványok formájában fordul elő . B. másodlagos iontömegspektrometriával vizsgálható. Ezeket a részecskéket laboratóriumban vizsgálják. Laboratóriumi vizsgálatok a tömegspektrométer , kémiai analízis és a lézeres abláció tájékoztatást nyújt a készítmény. Itt az izotópviszonyokat is megvizsgálják. Az elektronmikroszkóppal (különösen transzmissziós elektronmikroszkóppal) végzett vizsgálatok a részecskék felületi szerkezetét mutatják.

Nyitott kérdések

A Kis Magellán -felhő szupernóva -robbanásának mérési adatai megkérdőjelezték a bolygók kialakulásával kapcsolatos általános elméleteket . A keletkező pormennyiség a bolygók kialakulásához szükséges mennyiségnek csak egy századának felel meg.

A csillagok kialakulása nem magyarázható por nélkül, ellenkezőleg, a csillagpor képződése csillagok nélkül is megmagyarázhatatlan. A Wild 2 vizsgált üstökös az Oort felhőből származik . Naprendszerünk ezen távoli peremvidéke olyan öreg üstökösöket tartalmaz, mint a Naprendszer, körülbelül 4,6 milliárd év. Az üstökös azonban olyan anyagot tartalmaz, amely csak nagyon magas hőmérsékleten képződhetett a Naprendszer középső régiójában. A tudósok arról vitatkoznak, hogy kerülhetett -e ki az anyag és hogyan.

Egy másik kérdés a csillagporral kapcsolatban az, hogy nem minden észlelt izotóparány magyarázható teljes mértékben az ismert fúziós folyamatokkal .

Továbbá a csillagok porvédői erős instabilitást mutatnak, amelyek alakját még nem magyarázták meg.

Lásd még

források

web Linkek