Ugrás a tartalomhoz

CSILLAGÁSZATI FÖLDRAJZ

Dr. Gábris Gyula, †dr. Marik Miklós, dr. Szabó József

NEMZETI TANKÖNYVKIADÓ

A CSILLAGOK FEJLŐDÉSE

A CSILLAGOK FEJLŐDÉSE

Ha olyan grafikont készítünk, amelynek vízszintes tengelyén a csillag felületi hőmérséklete (vagy ami vele azonos értékű, a csillag színképtípusa), függőleges tengelyén pedig a csillag abszolút magnitúdója van feltüntetve (117. ábra), akkor látjuk, hogy a csillagok túlnyomó többsége ezen a grafikonon jól kivehető ágak mentén helyezkedik el. Ezt a grafikont Hertzsprung–Russell-diagramnak (HRD) nevezzük. A főág mentén találhatók az ún. fősorozatbeli csillagok. Ezek belsejében az energiatermelést a hidrogén–hélium-fúzió szolgáltatja. A másik jól kivehető ág, az óriás ág, amelyben a vörös óriás csillagok helyezkednek el. Ezek belsejében hélium atommagok alakulnak át szén atommagokká, és ez az atommagreakció termeli az energiát. A vörös óriások belsejében már nincs elég hidrogén ahhoz, hogy H → He-fúzió adja az energiát. A diagram bal alsó sarkában találhatók a fehér törpe csillagok, amelyek igen nagysűrűségű, a fejlődés utolsó stádiumában lévő csillagok.

A Hertzsprung–Russell-diagram léte is mutatja, hogy a csillagok világában is vannak törvények. Meghatározott színképtípushoz meghatározott abszolút magnitúdó tartozik. A Hertzsprung–Russell-diagram csak egyike a csillagok jellemzői között lévő összefüggéseknek. Az elméletileg bizonyítható Vogt—Russell-tétel szerint: A csillag tömege, sugara és abszolút fényessége közül elég egyet megadnunk, ezzel a csillag felépítését is egyértelműen meghatározzuk.

117. ábra - A Hertzsprung–Russell-diagram

kepek/42294_1_VIII_117.jpg


118. ábra - A csillagok fejlődésük folyamán végigvonulnak a HRD-n

kepek/42294_1_VIII_118.jpg


Érdekes végigkövetnünk a csillagok fejlődésének útját a Hertzsprung–Russell-diagramon (118. ábra). A csillagok általában csillagközi anyagfelhők összehúzódása útján keletkeznek. Ha a felhő már kellően összehúzódott, akkor belsejében a hőmérséklet annyira megnövekszik, hogy a csillag felizzik, és megjelenik a HRD jobb oldalán. A folyamatos összehúzódás miatt a hőmérséklet egyre növekszik, és a csillag a HRD-n balra, azaz a magasabb hőmérsékletek felé tolódik el. Amikor a csillag belsejében a nyomás és a hőmérsékleteléri a kritikus értéket, megindul a hidrogén atommagok átalakulása (fúziója) hélium atommagokká. Ekkor kerül rá a csillag a főágra. Az, hogy a főágat milyen magasságban éri el a csillag, a tömegétől függ. Minél nagyobb a csillag tömege, annál magasabban kerül a főágra. A főágon a csillag egyensúlyba kerül, és ott hosszú ideig „megtelepszik”. A Nap például 15 milliárd évig tartózkodik a főágon.

Amikor a csillag belsejében a hidrogén egy része elfogy, a H → He-fúzió már nem elég a csillag egyensúlyának fenntartásához. Ekkor a csillag magja összeomlik, ugyanakkor légköre „felpuffad”. Így kerül a csillag az óriás ágra, ahol az energiatermelést már He atommagok C atommagokká történő átalakulása szolgáltatja. Így az óriás ágon a csillag ismét egyensúlyba kerül, és hosszú ideig „megtelepszik”. Ha a He is elfogy a csillag belsejében, akkor a tömegtől függően vagy felrobban, vagy szupersűrű fehér törpe csillaggá esik össze.