אסטרונומיה

האנרגיה של הכוכבים

האנרגיה של הכוכבים

כוכבים פולטים אנרגיה בדרכים שונות:

1. בצורה של פוטוני קרינה אלקטרומגנטית נטולת המונים, מקרני הגמא האנרגטיות יותר ועד גלי הרדיו הפחות אנרגטיים (אפילו חומר קר מקרין פוטונים; ככל שהחומר קר יותר, כך הפוטונים חלשים יותר). האור הנראה הוא חלק מקרינה מסוג זה.

2. בצורה של חלקיקים אחרים ללא מסה, כמו נייטרינו וכבידה.

3. בצורה של חלקיקים טעונים אנרגיה גבוהה, בעיקר פרוטונים, אך גם כמויות קטנות יותר של גרעינים אטומיים שונים וסוגי חלקיקים אחרים. הם הקרניים הקוסמיות.

כל החלקיקים הנפלטים הללו (פוטונים, נייטרינים, גרביטונים, פרוטונים וכו ') יציבים כל עוד הם מבודדים בחלל. הם יכולים לנסוע מיליארדי שנים מבלי לסבול שינויים, לפחות עד כמה שידוע לנו.

לפיכך, כל החלקיקים המוקרנים הללו שורדים עד כה (רחוקים ככל שיהיו) כשהם מתנגשים עם סוג כלשהו של חומר הקולט אותם. במקרה של פוטונים, כמעט כל סוג של חומר משמש. פרוטונים אנרגטיים כבר קשה יותר לעצור ולספוג, וגם נייטרינים קשים עוד יותר. לגבי הגרביטונים, מעט ידוע עד כה.

נניח כעת שהיקום כלל מורכב מכוכבים המונחים בתצורה בלתי-משתנה. כל חלקיק שנפלט על ידי כוכב היה נוסע בחלל עד שהוא מכה במשהו (כוכב אחר) ונספג. החלקיקים היו נעים מכוכב אחד למשנהו, אחרי הכל, כל אחד מהם היה מחזיר את כל האנרגיה שהקרינה. נראה אם ​​כן שהיקום אמור להמשיך לבלתי משתנה לנצח.

העובדה שזה לא כך היא תוצאה של שלושה דברים:

1. היקום אינו מורכב רק מכוכבים, אלא מכיל גם כמות משמעותית של חומר קר, מכוכבי לכת גדולים ועד אבק בין כוכבים. כאשר חומר קר זה מאט חלקיק, הוא סופג אותו ופולט חלקיקים פחות אנרגטיים בתמורה. מה שאומר שבסופו של דבר הטמפרטורה של החומר הקר עולה עם הזמן, בעוד שתכולת האנרגיה של הכוכבים יורדת.

2. לחלק מהחלקיקים (נייטרינו וכבידה, למשל) הנפלטים על ידי הכוכבים וגם על ידי צורות אחרות של חומר, יש נטייה כה קטנה להיקלט על ידיהם, מכיוון שהיקום קיים רק אחוז זעיר מהם נקלטו . דבר המקביל לאמירה כי חלקיק האנרגיה הכולל של הכוכבים שהוא נחיל בחלל הולך וגדל ושתכולת האנרגיה של הכוכבים פוחתת.

3. היקום מתרחב. בכל שנה המרחב בין הגלקסיות גדול יותר, כך שאפילו חלקיקים נספגים, כמו פרוטונים ופוטונים, יכולים לנוע בממוצע מרחקים ארוכים יותר לפני שפגעים בחומר ונבלעים. זו סיבה נוספת שבכל שנה האנרגיה שנקלטת על ידי הכוכבים נמוכה בהשוואה לזו שנפלטת, מכיוון שלוקח כמות אנרגיה נוספת בכדי למלא את אותו שטח נוסף, המיוצר על ידי ההתפשטות, עם חלקיקי אנרגיה ועד אז לא נספג.

סיבה מספקת זו מספיקה מעצמה. כל עוד היקום ימשיך להתרחב, הוא ימשיך להתקרר. מטבע הדברים, כאשר היקום יתחיל להתכווץ שוב (בהנחה שהוא כן) המצב יהיה הפוך ויתחיל להתחמם שוב.

◄ הקודםהבא ►
אבק קוסמינובס וסופרנובות