21: Kuzaliwa kwa Nyota na Ugunduzi wa Sayari nje ya Mfumo wa Jua
- Page ID
- 175692
“Kuna jua isitoshe na dunia isitoshe zote zinazozunguka jua zao kwa njia sawa na sayari za mfumo wetu. Tunaona jua tu kwa sababu ni miili mikubwa na ni nyepesi, lakini sayari zao zinabaki zisizoonekana kwetu kwa sababu ni ndogo na zisizo za kung'aa. Ulimwengu usio na idadi katika ulimwengu wote ni sawa katika fomu na cheo na chini ya vikosi sawa na sheria sawa.” —Giordano Bruno katika On Ulimwengu usio na Ulimwengu na Ulimwengu (1584). Bruno alijaribiwa kwa uzushi na Mahakama ya Kirumi na kuchomwa moto hatarini mwaka 1600.
Tumejadili nyota kama tanuu za nyuklia zinazobadilisha vipengele vya mwanga kuwa nzito zaidi. Mageuzi ya nyuklia ya nyota yanaanza wakati hidrojeni inapounganishwa kuwa heliamu, lakini hiyo inaweza kutokea tu wakati joto la msingi linazidi milioni 10 hadi 12 K. Kwa kuwa nyota zinaunda kutoka kwenye nyenzo baridi za kati ya nyota, ni lazima tuelewe jinsi zinavyoanguka na hatimaye kufikia “joto la moto” hili ili kueleza kuzaliwa kwa nyota. Uundaji wa nyota ni mchakato unaoendelea, tangu kuzaliwa kwa Galaxy yetu hadi leo. Tunakadiria kwamba kila mwaka katika Galaxy yetu, kwa wastani, raia tatu za jua za suala la interstellar hubadilishwa kuwa nyota. Hii inaweza kuonekana kama kiasi kidogo cha masi kwa kitu kikubwa kama galaksi, lakini nyota tatu tu mpya (kati ya mabilioni katika G alaksi) zinaundwa kila mwaka.
Je, sayari zinazunguka nyota nyingine au ni mfumo wetu pekee wa sayari? Katika miongo michache iliyopita, teknolojia mpya imetuwezesha kujibu swali hilo kwa kufunua karibu 3500 exoplanets katika zaidi ya mifumo 2600 ya sayari. Hata kabla ya sayari kugunduliwa, wanaastronomia walikuwa wametabiri kuwa mifumo ya sayari inawezekana kuwa matokeo ya mchakato wa kuunda nyota. Katika sura hii, tunaangalia jinsi jambo la interstellar linabadilishwa kuwa nyota na sayari.
- 21.1: Uundaji wa Nyota
- Nyota nyingi huunda katika mawingu makubwa ya masi yenye raia kubwa kama raia wa\(3 × 10^6\) jua. Wingu la Masi linalojifunza vizuri zaidi ni Orion, ambapo uundaji wa nyota unafanyika kwa sasa. Mawingu ya molekuli huwa na mikoa ya wiani wa juu iitwayo clumps, ambayo kwa upande huwa na vipande kadhaa vya gesi na vumbi, ambayo kila moja inaweza kuwa nyota. Nyota inaweza kuunda ndani ya msingi ikiwa wiani wake uko juu ya kutosha kwamba mvuto unaweza kuzidi shinikizo la ndani na kusababisha gesi na vumbi t
- 21.2: H-R na Utafiti wa Mageuzi ya Stellar
- Mageuzi ya nyota yanaweza kuelezewa kulingana na mabadiliko katika halijoto na mwangaza wake, ambayo inaweza kufuatiwa vizuri na kuipanga kwenye mchoro wa H—R. Protostars kuzalisha nishati (na joto ndani) kwa njia ya mvuto contraction ambayo kwa kawaida inaendelea kwa mamilioni ya miaka, mpaka nyota kufikia mlolongo kuu.
- 21.3: Ushahidi kwamba Sayari Zinajumuisha Nyota Zingine
- Ushahidi wa uchunguzi unaonyesha kwamba protostars nyingi zimezungukwa na diski zilizo na kipenyo kikubwa cha kutosha na wingi wa kutosha (kama vile 10% ile ya Jua) kuunda sayari. Baada ya miaka milioni chache, sehemu ya ndani ya disk imefutwa na vumbi, na disk ni kisha umbo kama donut na protostar unaozingatia katika shimo-kitu ambacho kinaweza kuelezewa na kuundwa kwa sayari katika eneo hilo la ndani.
- 21.4: Sayari zaidi ya Mfumo wa Jua- Tafuta na Ugunduzi
- Mbinu kadhaa za uchunguzi zimefanikiwa kugundua sayari zinazozunguka nyota nyingine. Mbinu hizi huanguka katika makundi mawili ya jumla-kugundua moja kwa moja na ya moja kwa moja. Mbinu za Doppler na transit ni zana zetu zenye nguvu zaidi za moja kwa moja za kutafuta exoplanets. Baadhi ya sayari zinapatikana pia kwa upigaji picha moja kwa moja.
- 21.5: Exoplanets Kila mahali - Tunachojifunza
- Ingawa misheni ya Kepler ni kutafuta maelfu ya exoplanets mpya, hizi ni mdogo kwa vipindi orbital ya chini ya siku 400 na ukubwa mkubwa kuliko Mars. Hata hivyo, tunaweza kutumia uvumbuzi wa Kepler ili kuongezea usambazaji wa sayari katika Galaxy yetu. Takwimu hadi sasa zinamaanisha kuwa sayari kama Dunia ni aina ya kawaida ya sayari, na kwamba kunaweza kuwa na sayari za ukubwa wa dunia bilioni 100 karibu na nyota zinazofanana na jua kwenye galaxi. Takriban mifumo ya sayari 2600 imegunduliwa kuzunguka nyota nyingine.
- 21.6: Mtazamo Mpya juu ya Uundaji wa Say
- Ensemble ya exoplanets ni tofauti sana na imesababisha marekebisho katika ufahamu wetu wa malezi ya sayari ambayo ni pamoja na uwezekano wa mwingiliano mkali, machafuko, na uhamiaji wa sayari na kutawanyika. Inawezekana kwamba mfumo wa jua ni wa kawaida (na sio mwakilishi) jinsi sayari zake zinapangwa. Mifumo mingi inaonekana kuwa na sayari za miamba ndani zaidi kuliko tunavyofanya, kwa mfano, na baadhi hata zina “Jupiters za moto” zilizo karibu sana na nyota zao.
Thumbnail: Tunaona sehemu ya karibu ya Nebula ya Carina iliyochukuliwa na darubini ya Hubble Space. Picha hii inaonyesha jets zinazoendeshwa na nyota mpya zinazoingia katika wingu kubwa la gesi na vumbi. Sehemu za mawingu zinang'aa kutokana na nishati ya nyota changa sana zilizotengenezwa hivi karibuni ndani yake. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NASA, ESA, na M. Livio na Timu ya Maadhimisho ya 20 ya Hubble (STSci))