Stjörnur og vetrarbrautir

1. Stjörnur og vetrarbrautir

2. Stjörnur og vetrarbrautir • Vetrarbrautin okkar er ein af mörgum vetrarbrautum í alheiminum. • Alheimurinn varð til í Miklahvelli. • Vetrarbrautir eru með stjörnufjölda allt frá mörgum milljónum upp í hundruð milljarða stjarna. Vetrarbrautir skiptast flestar í tvo flokka, sporvöluvetrarbrautir og þyrilvetrarbrautir

3. Ferð um alheiminn • Endimörk alheimisins eru í um 15 milljarða ljósára fjarlægð....og fer stækkandi • Ljósár er sú vegalengd sem ljósið fer á einu ári en ljósið fer um 300.000 km/sek

4. Ljósár • Fjarlægðir í geimnum er mæld í ljósárum • Ljósár er sú vegalengd sem ljósið fer á einu ári (ca. 9 * 1015) • Á einni sekúndu kemst ljósið 7 ½ hring umhverfis jörðina við miðbaug. • 8 mín frá sólu til jarðar

5. Miðja alheimsins • Fyrst var talið að jörðin væri miðja alheimsins • Svo var talið að sólin væri miðja alheimsins • 1914 Fór Harlow Shapley að skoða himininn og komst að því að stjörnurnar röðuðust í risavaxna kúlu, svokallaða kúluþyrping. • Sólin okkar og jörðin eru í jaðrinum á kúlunni !! • Vetrarbrautin-Galaxías-Mjólkurvegurinn. • En er Vetrarbrautin alheimurinn??????

6. Fjölstirni: • Um helmingur stjarnanna í alheiminum eru í raun ekki ein stjarna heldur 2 eða fleiri stjörnur sem snúast umhverfis hver aðrar • Dæmi um fjölstirni sem sjást frá jörðu: • Alfa í stjörnumerkinu Mannfáknum: er sú stjarna sem er næst okkar sól (í 4,3 ljósára fjarlægð). Alfa er þrístirni • Algol í stjörnumerkinu Perseusi: er tvístirni • Nýstirni er stjarna sem skyndilega margfaldar birtu sína, sem síðan dofnar aftur á næstu dögum. Þetta gerist þegar efni frá fylgistjörnu skvettist yfir og veldur kjarnorkusprengingum í nýstirninu

7. Vetrarbrautir: • Fram til 1924 héldu menn að okkar vetrarbraut væri sú eina í alheiminum • Vetrarbrautir innihalda hundruð milljarða stjarna og í alheiminum eru líklega til um hundrað milljarðar vetrarbrauta • Þokurnar fjarlægjast hver aðrar – sem bendir til að alheimurinn sé að þenjast út

8. Vetrarbrautir – 3 megin gerðir: • Þyrilþokur: eru eins og þyrill í laginu, með þykka miðju og arma sem snúast umhverfis • Sporvöluþokur: eru kúlu- eða sporvölu laga og hafa enga þyrilarma. Lítið af ryki og gasi – eldri vetrarbrautir • Óreglulegar þokur: óregluleg lögun, sjaldgæfasta gerðin

9. Alheimurinn er að þenjast út ! • Vetrarbrautirnar eru ekki kyrrstæðar. • Þær eru á ferð um geiminn. • Þær eru flestar að fjarlægjast hver aðra með gífurlegum hraða. • Alheimurinn er að þenjast út. • Geta þó rekist hver á aðra.

10. Vetrarbrautin okkar • Þyrilvetrarbraut • Gamlar stjörnur eru flestar nálægt miðju • Sólin er meðal yngstu stjarnanna • Allar stjörnur ganga í sömu stefnu um miðju hennar • Það tekur 200 milljón ár að fara einn hring um miðju hennar

11. Framhald

12. Upprifjun bls. 44 • 1.Röð af stjörnum sem mynda tákn • 2. Alfa í MANNFÁKANUM • 3. Fjölstirni eru tvær eða fleiri stjörnur sem líta út fyrir að vera ein stjarna frá jörðu • 4. Stjarna sem skyndilega margfaldar birtu sína og dofnar svo aftur • 5.Lausþyrping er nokkur hundruð stjörnur í óskipulögðum hóp og kúluþyrping eru mörg þúsund stjörnur sem mynda kúlu

13. 6. Þyrilþoka er eins og okkar er þyrillaga og er með hala • Sporvöluþoka er kúlulaga eða sporöskjulaga og er elst • Óregluleg þoka er óreglulaga og er sjaldgæf • 7.Það myndi kólna eða verða mikill hiti. Ekkert líf.

14. Að skoða alheiminn • Litsjáin er tæki sem sýnir samsetningu ljóss, þ.e. litrófið sem það samanstendur af. • Öll efni gefa frá sér sérkennandi litróf og með því að lesa í litróf sem stafar frá stjörnum má því finna efnasamsetningu þeirra • Litrófið gefur líka til kynna hver hreyfing stjarnanna er

15. Dopplerhrif - rauðvik og blávik • Dopplerhrif eru lesin með litsjá. Litrófið frá stjörnum gefur vísbendingu um hvort þær hreyfast að eða frá jörðinni • Ljós er gert úr bylgjum og eindum. Bylgjur ljóssins hegða sér svipað og hljóðbylgjur. • Bylgjulengdin ákvarðar lit ljóssins: • Rautt ljós – löng bylgjulengd • Blátt ljós – stutt bylgjulengd

16. Þegar stjarna færist í átt að athuganda sýnist ljósið hafa styttri bylgjulengd – litrófið færist því í átt að bláu (blávik) • Þegar stjarna færist frá athuganda sýnist ljósið hafa lengri bylgjulengd – litrófið færist þá í áttina að rauðu (rauðvik)

17. Miklihvellur: • Útþensla alheims er skýrð með kenningunni um Miklahvell • Skv. henni var alheimurinn í upphafi bara punktur þar sem allt efni og orka var samanþjappað • Fyrir um 12 milljörðum ára varð svo gríðarleg sprenging og allt efni alheimsins þeyttist í allar áttir og hefur verið á stöðugri útþenslu síðan

18. Kenningin segir að hluti orkunnar frá frumsprengingunni sé jafndreifður um geiminn og nefnist örbylgjugeislun (örbylgjukliður). Rannsóknir hafa staðfest tilvist þessa fyrirbæris og þar með stutt kenninguna. • Efnisagnir sem þeyttust í allar áttir eftir sprenginguna fóru síðan að toga hver í aðra vegna þyngdarkrafts síns. Við þetta tog mynduðust vetrarbrautir, sólstjörnur og sólkerfi

19. Opinn heimur eða sveiflubundinn • Til eru tvær kenningar um framtíð alheimsins: • Kenningin um opinn heim: vetrarbrautirnar munu fjarlægjast hver aðrar endalaust, orka í stjörnum klárast og að lokum verður bara tóm • Kenningin um lokaðan heim: þyngdarkraftur mun toga á móti útþenslunni, hægja á henni og að lokum snúa henni við. Alheimurinn mun þá skreppa aftur saman, ef til vill þar til aftur verður Miklihvellur og svo koll af kolli.

20. Dulstirni • Eru í 13 milljarða ljósára fjarlægð (lengra síðan en Miklihvellur!) – leifar af upphafi alheimsins • Eru minni en vetrarbrautir en senda frá sér miklu meiri orku en nokkur vetrarbraut • Talin vera vetrarbrautir í fæðingu (við sjáum ummerki um fæðingu vetrarbrautar fyrir 13 milljörðum ára) • Gífurleg orkuframleiðsla í miðju dulstirnis er talin standa í sambandi við svarthol

21. Upprifjun úr 2-2

22. 2-3 stjörnur og einkenni þeirra • Talið að í alheiminum séu um tíu þúsund trilljónir stjarna. ( 1 trilljón = 1.000.000.000.000.000.000.) • Massi stjarna ræður mestu um þróun þeirra

23. Stjörnum er skipt í 5 flokka eftir stærð • Nifteindastjarna • Hvítur dvergur • Meðalstór stjarna (t.d. sólin okkar) • Risastjarna • Reginrisi

24. Nifteindastjarna: Hvítir dvergar: Mjög massamiklar og geta verið minni að þvermáli en jörðin. Dæmi: 1 teskeið af efni í hvítum dverg vegur 1 tonn. Hvítur dvergur er lokastigið á æviferli stjarna • Hefur svipaðan massa og sólin okkar en er mun minni að þvermáli. Dæmigert er að þær séu 16 km í þvermál sem þýðir að 1 teskeið af efninu í henni vegur um billjón tonn

25. Meðalstór stjarna: Til dæmis sólin okkar. Stærð þeirra er frá 1/10 af stærð sólarinnar og allt að 10 sinnum stærri en sólin okkar. Flestar stjörnurnar sem við sjáum á himninum eru af þessu tagi

26. Risastjarna: Reginrisar: eru allt að þúsundfalt stærri en sólin okkar. Eru skammlífustu stjörnur alheimsins. Dæmi: Rígel og Betelgás í stjörnumerkinu Óríon • þvermálið er 10 til 100 sinnum stærra en hjá sólinni okkar. Dæmi: Aldebaran í stjörnumerkinu Nautinu, er 36 sinnum stærri en sólin

27. Efni stjarnanna: • Öll frumefni hafa sín fingraför. (litsjá) • Langflestar stjörnur eru gerðar úr sömu frumefnunum: • Vetni (60-80%) • Helín (19-39%) • Súrefni, kolefni, nitur, neon eru samtals < 4%

28. Yfirborðshiti stjarnanna: • Hiti við yfirborð stjörnu ræður lit hennar: 3000°C50.000°C • Köldustustjörnurnar eru rauðar, heitustu eru bláhvítarog stjörnur með öðrum litum raða sér milli þessara hitastiga. • Okkar sól er um 6000°C heit við yfirborðið

29. Hvernig finnum við út fjarlægðirnar í geimnum? • Þetta er góð spurning og varðar grundvallaratriði í stjarnvísindum því að fjarlægð stjarna og vetrarbrauta skiptir að sjálfsögðu sköpum • Í Stjörnuhliðrun mælum við stefnubreytinguna sem verður vegna þess að jörðin færist úr stað á braut sinni um sól

30. Birta stjarnanna: • Birta stjörnu, séð frá jörðu, er háð stærð og yfirborðshita stjörnunnar og fjarlægð hennar frá jörðu • Sýndarbirta: sú birta sem við skynjum á jörðinni • Reyndarbirta: sú birta sem stjarnan gefur í raun frá sér

31. Birta stjarnanna, frh.: • Flestar stjörnur gefa frá sér stöðuga birtu • Breytistjörnur: stjörnur sem breyta birtu sinni: • Sveiflustjörnur: breyta stærð og birtu reglulega • Sefítar eru dæmi um sveiflustjörnur og breyta birtu sinni í fjögurra sólarhringa lotum. Pólstjarnan er dæmi um slíkt.

32. HR-línuritið: • Þróað af 2 stjörnufræðingum, Hertzsprung og Russel, í byrjun 20. aldar • Línurit sem sýnir tengslin milli yfirborðshita stjarna og reyndarbirtu þeirra • Meginreglan er að því heitari sem stjarna er, þeim mun bjartari – stjörnur sem fylgja þessari reglu raðast á Meginröð í línuritinu (90% allra stjarna) • Gamlar eldsneytislausar stjörnur falla utan Meginraðar (reginrisar, rauðir risar og hvítir dvergar)

33. Af hverju skín stjarna? • Vegna hita og þrýstings í iðrum stjörnu eru vetniskjarnar stöðugt að rekast hver á aðra • Við þetta verður kjarnasamruni þar sem vetniskjarnarnir breytast í helínkjarna • Við kjarnasamruna breytist efni í orku, þessi orka losnar frá sem geislun í formi hita, birtu, röntgengeisla, útvarpsbylgja o.fl. • Einstein setti fram lýsingu á því hversu mikil orka losnar við kjarnasamruna: orka = massi x ljóshraði í öðru veldi (E = mc2)

35. 2-4 Sólin okkar: Sérstök stjarna Sólin okkar: • Gulur hnöttur úr gasi • Meðalstór sólstjarna • 4,6 milljarða ára • Þvermál er 109 sinnum meira en þvermál jarðarinnar

36. Lagskipting sólarinnar: • Sólkóróna: • ysta lagið • 1,7 milljón °C • Nær milljónir km út fyrir sólina • Strjálar gasagnir á fleygiferð • Sést ekki nema í sólmyrkva • Lithvolf: • Innan við kórónuna • Nokkur þúsund km á þykkt • 27.800°C • Þar blossa upp gasstraumar (sólstrókar)

37. Ljóshvolf: • Kallað yfirborð sólarinnar • Innan við lithvolfið • 6000°C • Þaðan kemur birta sólarinnar • Sólkjarni: • Meginuppistaðan í sólinni • Allt að 15 milljón °C • Þar verða kjarnasamrunarnir

39. Umbrot á sólinni 1. Sólstrókar: • Sólormar sem mynda bjartan boga eða birtu eða lykkju úr gasi

40. 2.Sólblettir: • Dökkir kaldir blettir á yfirborðinu, mistíðir. Þegar þeir eru miklir verða meiri norðurljós yfir jörðinni og fjarskipti truflast • 3. Sólblossar • Heitir og ljósir blettir á yfirborðinu

41. Sólvindur: • Stöðugur straumur af orkuríkum eindum sem kemur frá Sólkórónunni. Sólblossar geta aukið þennan vind og það veldur truflunum á fjarskiptasendingum á jörðinni.