2.kafli Ferð um alheiminn

1. 2.kafliFerð um alheiminn • Immanuel Kant setti fram þá kenningu 1755 að sólin væri í geysistórri vetrarbraut en einnig væru aðrir ,,eyheimar” á víð og dreif um heiminn. • Nú er talið að vetrabrautirnar séu hundrað milljarðar og í hverri þeirra geti verið hundruð milljarða stjarna sem eru sambærilegar við sólina okkar. Sól, tungl og stjörnur

2. 2.kafliFerð um alheiminn • Vetrarbrautir skiptast í þrjá flokka: Þyrilþokur, sporvölu-þokur og óreglulegar þokur. • Vetrarbrautirnar eru að fjarlægast hver aðra með gífurlegum hraða. • Alheimurinn er sífellt að þenjast út. • Vetrarbrautin okkar er þyrilþokuvetrarbraut. Sól, tungl og stjörnur

3. 2.kafliFerð um alheiminn • Í okkar vetrarbraut eru gömlu stjörnurnar í kjarnanum eða miðjunni. • Talið er að vetrabrautin okkar sé 100.000 ljósár í þvermál og 15.000 ljósár á þykkt. • Það tekur því 100.000 ljósár að fara þvert yfir Vetrarbrautina á hraða ljóssins. • Sólin okkar er ein af yngri stjörnunum í vetrarbrautinni og í þyrilarminum – 30.000 ljósár frá þykkildinu í miðjunni. Sól, tungl og stjörnur

4. 2.kafliFerð um alheiminn • Allar stjörnur ganga í hring um Vetrarbrautina. • Talið er að sólin og reikistjörnur hennar séu um 200 milljón ár að fara einn hring um miðju Vetrarbrautarinnar. Sól, tungl og stjörnur

5. 2.KafliLíf í alheimi • Talið er að fáar reikistjörnur hafi þá náttúrulegu þætti sem líf krefst. • Talið er að aðeins sé lífvænlegt á einni stjörnu af 200 í hverju sólkerfi. • Þetta á við um 1 milljarð sólkerfa í okkar vetrarbraut. • Ólíklegt þykir að við fáum heimsóknir frá ET því meðal fjarlægð milli lífvænlegrar reikistjarna er 24 ljósár. Sól, tungl og stjörnur

6. 2.KafliAlheimur verður til • Litjá sýnir samsetningu ljóssins. • Með litsjá er hægt að greina hreyfingar vetrarbrauta til og frá jörðu. • Ljósið frá stjörnunum er í raun bylgjur og litur ljóssins ræðst af bylgjulengdinni. • Litsjá greinir lit í sundur eftir bylgjulengd. • Rautt ljós hefur mesta bylgjulengd en fjólublátt minnst Sól, tungl og stjörnur

7. 2.KafliAlheimur verður til • Ef stjarna nálgast jörðina þjappast ljósbylgjurnar frá stjörnunni saman og bylgjulengd ljóssins verður minni og allt litróf stjörnunnar hliðrast í átt að bláu. Blávik • Ef stjarna fjarlægist jörðu lengjast bylgjurnar og litirnir í ljósinu hliðrast í átt að rauðu. Rauðvik. Sól, tungl og stjörnur

8. 2.KafliAlheimur verður til • Með því að rannsaka rauðvik frá stjörnum hafa stjörnufræðingar komist að því að allar vetrarbrautirnar ásamt stjörnunum sem í þeim eru hreyfast með verulegum hraða hver burt frá annarri. • BIG BANG = MIKLIHVELLUR er kenning um uppruna alheimsins. Sól, tungl og stjörnur

9. 2.KafliAlheimur verður til • Kenningin um Miklahvell segir að í upphafi hafi alheimurinn verið samþjappaður. • Síðan sprakk alheimurinn og er enn að þenjast út. • Kenningin styðst við að vetrarbrautir sýndu/sýna yfirleitt rauðvik sem segir okkur að þær eru að fjarlægjast hvor aðra. • Þyngdarkrafturinn heldur samt efninu í þeim saman svo að útþenslan er jöfn og í beinu hlutfalli við fjarlægðina frá okkur. Sól, tungl og stjörnur

10. 2.KafliAlheimur verður til • Kenningin um Miklahvell segir að hluti orkunnar frá frumsprengingunni eigi að vera jafndreifður um allan geiminn sem örbylgjugeislun, sem nefnist örbylgjukliður. • Vegna þyngdarkrafts og massa fór efnið í alheiminum að dragast saman í gríðarmikla kekki eftir Miklahvell. Kekkirnir urður síðan að vetrarbrautum, um leið og þær mynduðust héldu þær áframa að þeytast í allar áttir. Sól, tungl og stjörnur

11. 2.KafliAlheimur verður til • Ef vetrarbrautirnar halda endalaust áfram að þenjast út, kallast hann opin. • Stjörnurnar munu þó deyja út að lokum og alheimurinn verður að algeru tómi. • Ef þyngdarkrafturinn nær að snúa þróuninni við, dragast vetrabrautirnar aftur að hvor annarri og þjappast saman í punkt eins og þennan.. Sól, tungl og stjörnur

12. 2.KafliAlheimur verður til • Ef vetrarbrautirnar þjappast aftur saman er líklegt að þær muni aftur springa BIG BANG. • Ef slík hringrás er í alheiminum kallast hann lokaður. • Þá gæti Miklihvellur orðið á um 80-100 ármilljarða fresti. • Dulstirni er talið vera vetrarbraut að fæðast. • Dulstirni er talið vera 13 milljarða ljósára í burtu frá okkur. Sól, tungl og stjörnur

13. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Stjörnur eru ólíkar í ýmsum atriðum svo sem stærð, massa, lit, hita og birtu. • Allar stjörnur eru háðar tilteknum kröfum. • Stjörnufræðingar notfæra sér þessa krafta þegar þeir draga ályktannir um stjörnurnar. • Þróun stjarna ræðst nær eingöngu af massa þeirra. • Stjörnum er skipt í 5 flokka eftir stærð. Sól, tungl og stjörnur

14. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Stærðarflokkar stjarna eru: Reginrisi, risastjarna, meðalstórstjarna, hvítur dvergur og nifteindastjarna. • Sólin okkar er meðalstór stjarna, minnstu meðal stjörnurnar eru 1/10 af henni og meðal stærstu 10X stærri. • Stjörnur sem eru 10-100X stærri en meðal stjörnur kallast risar og stjörnur sem eru 1000X stærri en meðal stjörnur reginrisar. Sól, tungl og stjörnur

15. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Stjörnur sem eru mikið minni en meðal stjörnur kallast hvítir dvergar og eru u.þ.b. 100X minni en sólin. • Minnstu stjörnurnar kallast nifteindastjörnur og eru svo litlar að þvermál þeirra mælist í km. • Dæmigerð nifteindastjarna er aðeins 16 km í þvermál. Sól, tungl og stjörnur

16. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Til að tilgreina efni er hægt að beina loga þeirra í litsjá, þar sjást alltaf tvær gular línur. Þessar línur eru alltaf á sama stað og eru einstakar fyrir hvert efni. Nokkurs konar DNA efnisins. • Með því að senda ljós stjarnanna í gegnum litsjá geta vísindamenn efnagreint stjörnur nákvæmlega. Sól, tungl og stjörnur

17. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Næstum allar stjörnur hafa sömu efnasamsetningu. • 60-80% vetni, næst er helín, samtals 96-99%. • Súrefni, kolefni, neon, nitur o.fl. eru minna en 4%. • Með því að skoða lit stjarna er hægt að ákvarða yfirborðshita hennar. • Kaldar rauðar stjörnur eru um 3000°C en heitar bláhvítar eru um 50.000°C. Aðrir litir eru þarna á milli. Sól, tungl og stjörnur

18. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Kjarninn í stjörnunum er miklu heitari en yfirborðið. • Hornamælingar/stjörnuhliðrun eru notaðar til að finna fjarlægð stjarnanna. • Hliðrun er aðeins hægt að nota við hluti sem eru nálægt. • Frá jörðu er aðeins hægt að mæla fjarlægðir upp í nokkur hundruð ljósár. • Fyrir utan lofthjúpinn má mæla þúsund ljósára fjarlægð. Sól, tungl og stjörnur

19. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Ef stjarna er meira en 1000 ljósár í burtu er stuðst við lit, hita og tegund til að ákvarða reyndarbirtu hennar og hún síðan borin saman við sýndarbirtu hennar. • Ef fjarlægðin er 7milljónir ljósára eða meira styðjast fræðingar við rauðvik stjörnunnar. Magn rauðviks í ljósi gefur hugmyndir um fjarlægð. Sól, tungl og stjörnur

20. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Birta stjörnu fer eftir stærð, yfirborðshita og fjarlægð frá jörð. • Birta stjörnu eins og hún sýnist frá jörðinni kallast sýndarbirta. • Hægt er að reikna út raunverulega birtu stjarnanna eftir stærð, yfirborðshita og fjarlægð, slík birta kallast reyndarbirta. • Birta flestra stjarna breytis ekki með tímanum. Sól, tungl og stjörnur

21. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Ef stjörnur breyta birtu sinni kallast þær breytistjörnur. • Ef breyting á stærð og birtu er í reglulegri sveiflu kallast þær sveiflustjörnur. • Pólstjarnan er sveiflustjarna sem breytist á 4ja sólarhringja sveiflu. • Hertzsprungs og Russell komust að því að stjarna var yfirleitt bjartari ef hitinn var meiri. Sól, tungl og stjörnur

22. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • HR-línuritið er nefnt eftir þeim. • HR-línuritið sýnir samband milli hita og birtu stjarnanna. • Flestar stjörnur eru ein meginröð á línuritinu. • Fyrir ofan meginröðina eru rauðir risar og reginrisar. • Fyrir neðan meginröðina eru hvítir dvergar. Sól, tungl og stjörnur

23. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Stjarna skín því að í henni er svo mikill hiti að frumeindir hafa rofnað og frumeindakjarnar og rafeindir mynda rafgas. • Þyngdarkrafturinn þjappar kjörnunum saman svo þeir rekast á og mynda ný frumefni, helín þetta kallast kjarnasamruni. Sól, tungl og stjörnur

24. 2.kafliStjörnur og einkenni þeirra • Þegar vetniskjarni breytist í helínkjarna minnkar massi kjarnans. • Massinn sem losnar verður að orku sem kemur út sem geislun t.d. ljós, innrauð geislun, útfjólubláir geislar, útvarpsbylgjur og röntgengeislar. • Vetnissprengja er kjarnasamrunni. Sól, tungl og stjörnur

25. 2. kafliÞróun stjarna • Sumar stjörnur hafa veri til næstum allar götur síðan alheimurinn myndaðist, aðrar þ.m.t. sólin hafa orðið til úr efni sem fyrstu stjörnurnar mynduðu. • Stjörnur verða til úr efninu úr geimþokum. • Stjörnur skína á meðan vetni breytist í helín í stjörnukjarnanum. Verður að rauðum risa. Sól, tungl og stjörnur

26. 2. kafliÞróun stjarna • Þegar allt vetnið hefur breyst í helín fer helínið að hitan að myndar kolefni. • Að lokum breytist síðasta helínið í kolefni og stjarnan þjappast saman og verður að hvítum dverg. • Hvíti dvergurinn hættir að lokum að gefa frá sér orku og verður að dauðri stjörnu. • Eftir því sem massi stjarnanna er minni í upphafi er líftími þeirra lengir. Sól, tungl og stjörnur

27. 2. kafliÞróun stjarna • Massamiklar stjörnur, breytast í rauða- eða reginrisa. • Þegar kjarnasamruna í massamikilli stjörnu er lokið getur kjarninn ekki þjappast meira saman og orka losnar með gríðarlegir sprengingu, Sprengistjarna. • Stjörnufræðingar telja að í geimþokum þar sem stjörnur fæðast séu leifar af sprengistjörnum. Sól, tungl og stjörnur

28. 2. kafliÞróun stjarna • Nifteindastjörnur, myndast út frá sprengistjörnu. • Svarthol, eftir að sprengi-stjarna myndast hefur stjörnu- kjarninn áfram svo mikinn massa að hann orkan og þrýstingurinn vinnur ekki á þyngdinni og þyngdarkrafturinn verður svo sterkur að ekkert sleppur í burtu ekki einu sinni ljós. Sól, tungl og stjörnur