WEBVTT 00:00:00.906 --> 00:00:06.850 Opowiadaliśmy już o cyklu życia gwiazd o masach podobnych do naszego Słońca. 00:00:06.850 --> 00:00:12.933 W tym filmie chciałbym opowiedzieć więcej o gwiazdach masywnych. 00:00:12.933 --> 00:00:21.491 Mówiąc o masywnej gwieździe mam na myśli gwiazdę o masie większej niż 9 mas Słońca. 00:00:21.491 --> 00:00:28.467 Ogólna koncepcja rozwoju jest podobna, na pewno zacznie się od ogromnej chmury złożonej głównie z wodoru. 00:00:28.537 --> 00:00:34.867 Teraz chmura musi być większa od chmur z których powstały gwiazdy takie jak nasze Słońce. 00:00:34.867 --> 00:00:43.498 Zaczniemy od czegoś takiego, w końcu grawitacja spowoduje skupienie się tej materii tak, że powstanie wystarczająco gorące i gęste jądro w którym zapoczątkują 00:00:43.498 --> 00:00:47.948 się reakcje termojądrowe, innymi słowy fuzja wodoru. 00:00:48.089 --> 00:01:04.807 Następuje fuzja wodoru. Wodór spala się teraz w centrum. 00:01:04.807 --> 00:01:12.098 Wokół jest jest chmura złożona z innych pierwiastków i reszty wodoru. Centrum jest teraz rozgrzane, jest to tak naprawdę plazma. Coś w rodzaju zupy elektronów 00:01:12.098 --> 00:01:16.600 i jąder atomowych zamiast dobrze ułożonych atomów. Szczególnie blisko jądra. 00:01:16.600 --> 00:01:20.271 W tym momencie mamy fuzję wodoru, widzieliśmy że potrzeba do tego temperatury około 10 milionów kelwinów. 00:01:20.271 --> 00:01:24.776 Żeby była jasność, mówimy o bardziej masywnych gwiazdach, również na tym etapie rozwoju w ciągu głównym, 00:01:24.776 --> 00:01:34.250 na jądro jest wywierane większe ciśnienie grawitacyjne. 00:01:34.250 --> 00:01:40.600 Ze względu na swoją masywność gwiazda będzie się spalała szybciej i goręcej. 00:01:40.600 --> 00:01:51.851 Będzie się spalać szybciej i goręcej niż coś o masie naszego Słońca. W związku z czym nawet początkowa faza będzie przebiegać 00:01:51.851 --> 00:01:58.533 znacznie szybciej niż u gwiazdy podobnej do Słońca. Nasze Słońce łącznie będzie istniało od 10 do 11 miliardów lat, 00:01:58.533 --> 00:02:03.832 tutaj mówimy o życiu gwiazdy liczonym w dziesiątkach milionów lat, 00:02:03.832 --> 00:02:07.919 czyli około 1000x krótszym okresie czasu. Zastanówmy się jednak co się stanie, 00:02:07.919 --> 00:02:12.238 znany z mniej masywnych gwiazd model rozwoju jest w dużej mierze powtórzony w gwiazdach masywnych, 00:02:12.238 --> 00:02:17.467 jednak z powodu większego ciśnienia, grawitacji i temperatury kolejne fazy kończą się znacznie szybciej. 00:02:20.597 --> 00:02:26.333 Ostatecznie cały ten wodór ulegnie fuzji i powstanie jądro złożone z helu, 00:02:26.333 --> 00:02:32.764 wokół którego powstanie otoczka - gdzie dalej będzie się odbywała fuzja wodoru. 00:02:32.764 --> 00:02:36.671 I dalej reszta gwiazdy wokół tego. Pozwólcie, że dopisze oznaczenia. 00:02:36.944 --> 00:02:42.238 Tutaj znajduje się jądro złożone z helu. 00:02:42.238 --> 00:02:46.502 Coraz więcej helu będzie się w nim odkładać w miarę spalania się warstwy wodoru. 00:02:46.926 --> 00:02:50.504 W gwiazdach o masie naszego Słońca 00:02:50.504 --> 00:02:56.267 to jest etap kiedy gwiazda przeradza się w czerwonego giganta. Jądro staje się coraz bardziej gęste 00:02:56.267 --> 00:02:59.188 w miarę jak więcej helu jest produkowane. 00:02:59.188 --> 00:03:01.200 W miarę jak jądro staje się coraz bardziej gęste 00:03:01.200 --> 00:03:03.925 większe ciśnienie grawitacyjne jest wywierane 00:03:03.925 --> 00:03:09.916 na zewnętrzną warstwę wodoru, gdzie w dalszym ciągu trwa fuzja. 00:03:09.916 --> 00:03:16.836 Co powoduje wydzielenie się na zewnątrz większej ilości energii, która z kolei powoduje powiększenie się promienia gwiazdy 00:03:16.836 --> 00:03:22.007 Istnieje pewien ogólny schemat rozwoju - wraz ze zwiększaniem się masy początkowej gwiazdy 00:03:22.007 --> 00:03:25.845 w jądrze będą powstawać coraz to cięższe pierwiastki, 00:03:25.845 --> 00:03:28.818 te coraz cięższe pierwiastki wraz wzrostem gęstości gwiazdy 00:03:28.818 --> 00:03:30.867 również zaczną syntezować w jeszcze cięższe, utrzymując jądro. 00:03:30.944 --> 00:03:37.672 Ale ponieważ jądro samo w sobie staje się coraz gęstsze i gęstsze, lżejsze pierwiastki są wypychane na zewnątrz z coraz większą energią. 00:03:37.867 --> 00:03:42.842 Pomimo to jeżeli gwiazda jest wystarczająco masywna to materia nie zostanie wypchnięta tak daleko 00:03:42.842 --> 00:03:46.933 jak ma to miejsce w przypadku czerwonych olbrzymów będących jednym z etapów ewolucji podobnych do Słońca gwiazd. 00:03:46.933 --> 00:03:48.926 Zastanówmy się jak będzie kontynuowany ten cykl. 00:03:48.926 --> 00:03:52.594 Ostatecznie jądro składające się z helu stanie się dostatecznie gęste, 00:03:52.594 --> 00:03:58.260 by rozpoczęła się fuzja helu wskutek której powstaje węgiel. 00:03:58.260 --> 00:04:08.430 To jest już jądro złożone z węgla, nad nim formuje się jądro złożone z helu. Na granicy pomiędzy nimi tworzy 00:04:08.430 --> 00:04:15.600 się warstwa helu ulegającemu fuzji do węgla, tworząc coraz to bardziej gęste, węglowe jądro. 00:04:15.600 --> 00:04:28.000 Wokół tego wszystkiego znajduje się otoczka w której następuje synteza wodoru, wokół otoczki znajduje się reszta gwiazdy. 00:04:28.000 --> 00:04:30.333 Proces jest kontynuowany, 00:04:30.333 --> 00:04:32.254 w końcu rozpocznie się synteza znajdującego się w jądrze węgla 00:04:32.254 --> 00:04:33.926 i w gwieździe zaczną powstawać coraz to cięższe pierwiastki. 00:04:35.598 --> 00:04:39.591 To jest przedstawienie dosyć dojrzałej, masywnej gwiazdy (ściągnięte z Wikipedii). 00:04:40.938 --> 00:04:43.446 W gwieździe ciągle powstają kolejne warstwy coraz to cięższych pierwiastków. 00:04:43.446 --> 00:04:47.904 Powstają coraz to cięższe jądra pierwiastków, do momentu kiedy dojdziemy do żelaza. 00:04:47.904 --> 00:04:50.923 Konkretnie chodzi nam o 00:04:50.923 --> 00:04:53.941 żelazo-56. Żelazo o masie atomowej 56. 00:04:55.567 --> 00:04:57.333 W układzie okresowym żelazo posiada liczbę atomową 26 - oznacza ona liczbę protonów w jądrze. 00:04:59.839 --> 00:05:04.251 56 jest interpretowane jako liczba protonów i neutronów, 00:05:04.251 --> 00:05:05.923 ale nie jest tak do końca. 00:05:05.923 --> 00:05:12.239 Powodem, dla którego zatrzymujemy się przy żelazie jest to, że jego fuzja nie dostarcza energii. 00:05:12.239 --> 00:05:17.161 Fuzja żelaza w cięższe od niego pierwiastki wymaga dostarczenia energii, 00:05:17.161 --> 00:05:19.530 jest więc tak naprawdę procesem endotermicznym. 00:05:19.530 --> 00:05:23.617 Czyli fuzja żelaza nie jest w stanie utrzymać jądra. 00:05:23.617 --> 00:05:28.933 W ten sposób tworzą się cięższe pierwiastki: 00:05:28.933 --> 00:05:30.908 zaczynamy od wodoru, 00:05:30.908 --> 00:05:35.598 wodór syntezuje się do helu, hel syntezuje się do węgla i później kolejne syntezy pierwiastków 00:05:35.598 --> 00:05:38.942 w różnych kombinacjach, nie będę wchodził w szczegóły tworzą się nowe pierwiastki: 00:05:40.846 --> 00:05:43.261 neon, tlen i krzem. 00:05:43.261 --> 00:05:45.861 Nie są to jedyne pierwiastki jaki są tworzone, ale stanowią znaczącą większość. 00:05:48.183 --> 00:05:51.573 Po drodze tworzą się również inne pierwiastki: lit, beryl, bor. 00:05:51.573 --> 00:05:53.849 W ten sposób tworzą się pierwiastki 00:05:53.849 --> 00:05:56.264 z układu okresowego, aż po żelazo-56. 00:05:57.936 --> 00:06:03.601 Będąc zupełnie dokładnym w ten sposób da się wytworzyć pierwiastki aż po nikiel-56. 00:06:03.601 --> 00:06:06.109 Będzie również trochę niklu-56. 00:06:06.109 --> 00:06:08.245 Który ma taką samą masę jak żelazo-56, 00:06:08.245 --> 00:06:11.267 posiada po prostu dwa mniej neutrony i dwa więcej protony. 00:06:11.267 --> 00:06:18.183 Powstanie również nikiel-56, czyli będziemy mieć do czynienia z niklowo-żelaznym jądrem. 00:06:18.183 --> 00:06:22.800 Mniej więcej do tego punktu jest w stanie dojść gwiazda, niezależnie od tego jak bardzo jest masywna. 00:06:22.800 --> 00:06:26.333 Przynajmniej podążając klasycznym schematem syntezy pierwiastków. 00:06:28.493 --> 00:06:29.933 W tym miejscu chciałbym was zostawić, 00:06:29.933 --> 00:06:36.202 tak byście mogli się zastanowić, co może się stać później w momencie, kiedy w jądrze gwiazdy nie może utrzymywać się dalej synteza i staję się ono niestabilne. 00:06:36.202 --> 99:59:59.999 Przekonamy się, że czeka nas supernowa.