Astronomie

Micsorand de zece ori imaginea Vecinatatii Locale, adevarata infatisare si structura a casei noastre din spatiul extragalactic devine vizibila. Aceasta este Calea Lactee, o insula in forma de disc, care cuprinde 200 de miliarde de stele, avand un diametru de cel putin 100.000 de ani lumina. Sistemul Solar se afla in partea groasa a discului, la aproximativ 25.000 de ani lumina departare de centru. O protuberanta formata din stele, avand grosimea de 15.000 de ani lumina, domina centrul, fiind inconjurata de un disc de stele care se adanceste cu circa 3.ooo de ani lumina in apropierea Vecinatatii Locale. Stelele nu sunt distribuite in mod egal. Bratele spiralate, bogate in praf si gaz interstelar, sunt locuri unde se nasc stelele, fiind de obicei populate cu stele albastre tinere. Protuberanta este veche, avand o nuanta galben-portocalie, specifica stelelor batrane.

Norii moleculari reprezinta jumatate din toata masa materialului interstelar din Calea Lactee. Ei au diferite marimi- de la globule cu diametrul de un an-lumina pana la paturi gigantice de o suta de ori mai mari, continand suficient material pentru a se crea milioane de stele. Asa cum sugereaza si numele, norii moleculari sunt bogati in molecule. Cea mai intalnita molecula-reprezentand trei sferturi din masa unui nor molecular tipic-este cea de hidrogen molecular sau H2, in care atomii de hidrogen sunt legati in perechi. Atomii individuali de heliu sunt de asemenea des intalniti (reprezentand aproximativ un sfert din masa totala), la fel si hidrogenul obisnuit(atomic). Se gasesc si molecule mai complexe, ca de exemplu amoniacul, dar acestea sunt mult mai rare. Norii moleculari sunt foarte reci, avand temperaturi de aproximativ -250 grade Celsius, ceea ce permite de fapt formarea si supravietuirea moleculelor. Deoarece contin cantitati mari de praf interstelar care absoarbe lumina, norii moleculari apar deseori intunecati, vizibili doar atunci cand blocheaza lumina mai multor stele sau cand sunt evidentiati de stele aflate in interiorul lor.

Formarea stelelor este un miracol al naturii si are loc-in termenii astronomici-intr-o clipa. Soarele, de exemplu, s-a format intr-o perioada de 30-50 milioane de ani, iar stelele mai masive se dezvolta mult mai repede. Norii moleculari furnizeaza materia prima pentru formarea stelelor, iar gravitatia constituie forta creatorie. Un nod dens de gaze si praf interstelar, supus unor forte gravitationale mai puternice decat cele inconjuratoare, in virtutea masei sale mari, se va prabusi in propriul interior, incalzindu-se pe masura ce aceasta prabusire are loc, pana la aparitia, in nucleul sau, peste milioane de ani a unei stele noi. Unii nori moleculari sunt atat de uriasi incat dau nastere mai multor roiuri deodata. Insa, fragmentele mai mici de nori, numite globule, pot contribui la formarea unei singure stele sau, daca nu sunt suficient de masivi, ale niciuneia.

Cand o stea solitara masiva devine supernova, lasand in urma filamentele gazoase ale unei supernove reziduale, scena este pregatita pentru un spectacol cu adevarat exotic. In functie de masa stelei originale, va rezulta fie o stea neutronica, fie o gaura neagra. O stea neutronica nu mai este stea in adevaratul sens al cuvantului. Este o minge foarte fierbinte care se invarte si care are un camp magnetic foarte puternic, format din particule subatomice numite neutroni. Stelele neutronice sunt cele mai dense obiecte cunoscute, de marimea unui oras mare. O bucata dintr-o asemenea stea de marimea unei margele ar cantari cat un munte format din roci. Gaurile negre sunt si mai ciudate, reprezentand reziduuri stelare in care masa a fost comprimata intr-un singur punct, prin contractie gravitationala. Se numesc gauri negre intrucat sunt o regiune de spatiu din care nimic nu mai poate evada-nici macar lumina.

Majoritatea stelelor din Calea Lactee îşi duc viaţa în discul sau, în nucleul galaxiei. Cu toate acestea, alte sute de milioane se rotesc în jurul galaxiei, în asa-numitele roiuri globulare. Roiurile globulare, asa cum sugerează si numele lor, sunt aglomerări de stele de forma aproximativ sferica (mult mai mari decat roiurile deschise), avand de obicei diametre cuprinse între 100 si 300 de ani-lumina si conţinand între cateva zeci de mii si cateva milioane de stele fiecare. Aproape toate aceste stele sunt străvechi, depasind varsta de 10 miliarde de ani. Roiurile globulare orbiteaza Calea Lactee pe trasee foarte eliptice, foarte inclinate fata de planul galactic, pe care il traverseaza pe masura ce se misca. Calea Lactee gazduieste in jur de 150-200 de astfel de roiuri, dar ele nu sunt specifice galaxiei noastre, putand fi observate si pe orbitele altor galaxii, cu trasee eliptice sau spirale.

Gaurile negre sunt probabil cele mai enigmatice dintre obiectele astrofizice. Se crede ca se formeaza din acele nuclee stelare care, atunci cand au ramas fara combustibil nuclear si au expulzat cea mai mare parte a masei stelei, inca mai contin materie echivalenta cu cea a peste trei mase solare. Cu atat de multa materie adunata la un loc si fara un motor central care sa o impinga in exterior, nu exista nici o forta cunoscuta care sa poata preveni colapsul stelei intr-un singur punct. Gravitatia sa o consuma in totalitate si devine o gaura neagra. Prin definitie, gaurile negre nu emit lumina si niciun fel de radiatie. Cu toate acestea, astronomii sunt siguri ca au gasit indirect unele gauri negre de masa stelara, de obicei in sistemele duble, unde acestea atrag materie de la tovarasele lor mai putin norocoase. Supergiganta albastra numita Cygnus X-1 orbiteaza aproape sigur o gaura neagra.

1. 16 Cygni B este o stea portocalie, asemanatoare intrucatva cu Soarele. Se numara printre stelele despre care se stie ca gazduiesc o planeta extrasolara. Planeta are masa de aproximativ 1,5 ori mai mare decat a lui Jupiter si se roteste in jurul lui 16 Cygni B in 789,9 zile, la o distanta de numai 1,67 unitati astronomice (UA). Planeta este o giganta gazoasa de culoare albastra. Steaua-parinte 16 Cygni B face parte dintr-un sistem dublu. Partenera sa indepartata se afla la o distanta de 700 UA.
2. Pitica bruna 2M1207 este ''parintele'' unei planete rosii care are masa de cinci ori mai mare decat al lui Jupiter si se afla aproape de doua ori mai departe de ''parintele'' sau decat este Neptun fata de Soare.

1. Stele variabile: E posibil ca stelele sa para constante si neschimbate, insa multe dintre ele sunt variabile-isi schimba in timp emisia luminoasa. Unele variabile sunt extrinseci, ceea ce inseamna ca stelele par a-si schimba stralucirea din cauza unor factori cum sunt rotatia si miscarea orbitala. Dublele care se eclipseaza sunt un astfel de exemplu. Exista si variabile intrinseci care isi moduleaza luminozitatea fizica reala. Uneori, stralucirea unei variabile intrinseci se schimba periodic, asa cum se intampla cu stelele Mira, Cefeidele si RR Lyrae. Dar uneori stralucirea este aperiodica si imposibil de estimat, ca atunci cand o stea se lumineaza brusc datorita, probabil, palpairii sau a altei activitati.
   
2. Stelele duble cu eclipsa: Unele stele a caror luminozitate pare sa varieze, de fapt nu variaza in mod intrinsec. O astfel de clasa de stele sunt stelele duble cu eclipsa. Asa cum Luna trece din cand in cand prin fata Soarelui, producand o eclipsa, la fel cele doua stele dintr-un sistem dublu de stele pot trece una prin fata celeilalte, determinand nivelul luminii sa scada cu regularitate.
3. Stelele RR Lyrae: O alta clasa importanta de stele variabile este reprezentata de stelele RR Lyrae. Ca si Cefeidele, acestea sunt gigante pulsatorii galbene-albe fiind utilizate ca etaloane cosmice. Cele mai multe au aproximativ aceeasi magnitudine absoluta. Prin urmare, comparand doua stele de acest fel, astronomii pot determina cu usurinta distantele lor relative.
   

1. Proxima Centauri : Proxima este o stea de tip M5.5V, este o pitica rosie, cel mai des tip de stea din Univers. Piticele rosii sunt mici si palide, iar Proxima Centauri nu face exceptie de la aceasta regula. Este de 20.000 de ori mai putin stralucitoare decat Soarele si de 7 ori mai mica decat Soarele. Se vede cu ajutorul telescopului- in ciuda faptului ca este steaua cea mai apropiata de Sistemul Solar, aflandu-se la o distanta de 4,22 ani-lumina.
2. Sirius A: Sirius, cea mai stralucitoare stea de pe cer asa cum este vazuta de pe Pamant, este de fapt o stea binara (dubla) (imaginea de mai sus). Cea mai mare si mai luminoasa din pereche, cunoscuta sub numele de Sirius A, este o pitica de tip A1V, ceea ce inseamna ca este albastra-alba si are o temperatura la suprafata de aproximativ 10.000 de grade C. Este cam de 1,7 ori mai mare decat Soarele.
3. Sirius B: Sirius B, partenera binara a lui Sirius A, este o pitica alba de clasa spectrala DA2, fiind nucleul mort al unei stele care odata a fost foarte mare. Are doar 0,8% din diametrul Soarelui, fiind mai mica si decat Pamantul. In mod curios, cu cat o pitica alba este mai masiva, cu atat este mai mica, datorita efectelor zdrobitoare ale gravitatiei sale mari.
4. Soarele: Soarele este o pitica galbena de marime medie, de clasa spectrala G2V, temperatura sa la suprafata fiind de aproximativ 5.500 grade C.
5. Rigel: Rigel este o supergiganta albastra stralucitoare din Orion, de tip spectral B8I. In ciuda faptului ca se afla la o departare de 770 ani-lumina, este atat de luminoasa- de 40.000 de ori mai luminoasa decat Soarele si de 50 de ori mai mare decat acesta- incat dintre toate stelele pe care le vedem pe cer se claseaza pe locul 7 ca luminozitate. Rigel pare o pitica in comparatie cu cele mai mari stele, supergigantele rosii, precum Antares sau Scorpion, care este de cel putin de 400 de ori mai mare decat Soarele.
6. Arcturus: Aceasta stea, aflata la o distanta de 37 de ani-lumina, este cea mai stralucitoare din partea nordica a ecuatorului a ecuatorului celest si a patra dintre cele mai vizibile stele de pe cer. Arcturus este o giganta portocalie, de tip spectral K1 5III, fiind cu aproximativ 1.500 de grade C mai rece decat Soarele, dar avand dimensiunea de 25 de ori mai mare decat acesta si, prin urmare, fiind mult mai luminoasa.