Skip to main content
Global

20: Kati ya Stars - Gesi na Vumbi katika Nafasi

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    175480

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Nyota zinatoka wapi? Tayari tunajua kutoka sura za awali kwamba nyota lazima zife kwa sababu hatimaye zinatosha mafuta yao ya nyuklia. Tunaweza kudhani kuwa nyota mpya zinatokea ili kuchukua nafasi ya zile zinazokufa. Ili kuunda nyota mpya, hata hivyo, tunahitaji malighafi ili kuzifanya. Pia zinageuka kuwa nyota hutoa wingi katika maisha yao yote (aina ya upepo hupiga kutoka kwenye tabaka zao za uso) na nyenzo hiyo lazima iende mahali fulani. Je! Hii “malighafi” ya nyota inaonekana kama nini? Ungepata vipi, hasa ikiwa bado haipo katika umbo la nyota na haiwezi kuzalisha nishati yake mwenyewe?

    Mojawapo ya uvumbuzi wa kusisimua zaidi wa astronomia ya karne ya ishirini ilikuwa kwamba Galaxy yetu ina wingi wa “malighafi” hii -atomi au molekuli za gesi na chembe vidogo vya vumbi imara vilivyopatikana kati ya nyota. Kujifunza jambo hili linaloenea kati ya nyota hutusaidia kuelewa jinsi nyota mpya zinavyounda na kutupa dalili muhimu kuhusu asili yetu mabilioni ya miaka iliyopita.

    • 20.1: Kati ya Interstellar
      Kuhusu 15% ya suala inayoonekana katika Galaxy ni kwa namna ya gesi na vumbi, hutumika kama malighafi kwa nyota mpya. Takriban 99% ya jambo hili la interstellar liko katika mfumo wa atomi za gesi-mtu binafsi au molekuli. Mambo mengi zaidi katika gesi ya interstellar ni hidrojeni na heliamu. Kuhusu 1% ya suala la interstellar ni kwa namna ya nafaka imara za vumbi vya interstellar.
    • 20.2: Gesi ya Interstellar
      Gesi ya Interstellar inaweza kuwa moto au baridi. Gesi inayopatikana karibu na nyota za moto hutoa mwanga kwa fluorescence, yaani mwanga hutolewa wakati elektroni inapokamatwa na ioni na inashuka hadi ngazi za chini za nishati. Wengi hidrojeni katika nafasi ya interstellar haipatikani ionized na inaweza kujifunza vizuri na vipimo vya redio ya mstari wa sentimita 21. Baadhi ya gesi katika nafasi ya interstellar iko kwenye halijoto ya digrii milioni, ingawa iko mbali sana katika nyota za moto.
    • 20.3: Vumbi vya Cosmic
      Vumbi vya baina ya stellar vinaweza kugunduliwa: (1) linapozuia nuru ya nyota nyuma yake, (2) inapotawanya nuru kutoka nyota zilizo karibu, na (3) kwa sababu hufanya nyota za mbali zionekane kuwa nyekundu na zenye kukata tamaa. Madhara haya huitwa reddening na kutoweka kwa interstellar, kwa mtiririko huo. Vumbi pia vinaweza kugunduliwa katika infrared kwa sababu hutoa mionzi ya joto. Vumbi hupatikana katika ndege ya Milky Way.
    • 20.4: Mionzi ya Cosmic
      Mionzi ya cosmic ni chembe zinazosafiri kupitia nafasi ya interstellar kwa kasi ya kawaida ya 90% ya kasi ya mwanga. Elementi nyingi zaidi katika mionzi ya cosmic ni nuclei ya hidrojeni na heliamu, lakini elektroni na positroni zinapatikana pia. Inawezekana kwamba mionzi mingi ya cosmic huzalishwa katika mshtuko wa supanova.
    • 20.5: Mzunguko wa Maisha ya Nyenzo za Cosmic
      Suala la interstellar linaendelea kupitia Galaxy na kubadilisha kutoka awamu moja hadi nyingine. Wakati huo huo, gesi inaongezwa mara kwa mara kwenye Galaxy kwa kuongezeka kwa nafasi ya ziada, wakati molekuli huondolewa kutoka katikati ya interstellar kwa kuwa imefungwa kwenye nyota. Baadhi ya wingi katika nyota ni, kwa upande wake, akarudi katikati ya interstellar wakati nyota hizo zinageuka na kufa.
    • 20.6: Mambo ya Interstellar karibu na Jua
      Jua liko kwenye makali ya wingu la chini la wiani linaloitwa Fluff ya Mitaa. Jua na wingu hili ziko ndani ya Bubble ya Mitaa, eneo ambalo linaendelea hadi angalau miaka 300 ya mwanga kutoka Jua, ndani ambayo wiani wa nyenzo za interstellar ni ndogo sana. Wanaastronomia wanafikiri Bubble hii ilipulizwa na baadhi ya nyota zilizo karibu zilipata upepo mkali na milipuko ya supanova.
    • 20E: Kati ya Nyota - Gesi na Vumbi katika nafasi (Mazoezi)

    Thumbnail: Picha hii, iliyochukuliwa na Telescope ya Hubble Space, inaonyesha kundinyota ndogo ya nyota NGC 3603 ikishirikiana na wingu la gesi ambalo limetengenezwa hivi karibuni. Nyota angavu za buluu za kundinyota zimepiga Bubble katika wingu la gesi. Mabaki ya wingu hili yanaweza kuonekana katika sehemu ya chini ya kulia ya sura, inang'aa kwa kukabiliana na mwanga wa nyota unaoangaza. Katika sehemu zake zenye giza, zinalindwa kutokana na nuru kali ya NGC 3603, nyota mpya zinaendelea kuunda. Ingawa nyota za NGC 3603 ziliundwa hivi karibuni tu, wengi wao tayari wanakufa na kuondosha wingi wao, huzalisha pete ya bluu na streak makala inayoonekana katika sehemu ya juu kushoto ya picha. Kwa hiyo, picha hii inaonyesha mzunguko kamili wa maisha ya nyota, kutoka kwa malezi kutoka kwa gesi ya interstellar, kupitia maisha kwenye mlolongo kuu, hadi kifo na kurudi kwa jambo la stellar kwenye nafasi ya interstellar. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NASA, Wolfgang Brandner (JPL/IPAC), Eva K. Grebel (Chuo Kikuu cha Washington), Weu-Hua Chu (Chuo Kikuu cha Illinois Urbana-Champaign))