Astronomie - Giganți roșii și pitici albi pe cer
Noapte după noapte nenumărate stele strălucesc pe cer. Strălucirea sa a fascinat întotdeauna oamenii. Până acum o sută de ani, abia se știa că stelele nu rămân imobile, ci mai degrabă sunt „născute” și „pieri”. Din 1997, oamenii de știință conduși de astrofizicianul de la Tübingen, prof. Klaus Werner, cercetează stele în etapele finale ale „vieții” lor, așa-numitele „pitici albi” sau stele cu neutroni.
„Giganți roșii” și „pitici albi” pe cer
Pe urmele fazelor de dezvoltare ale stelelor
Giganții și piticii aparțin de fapt tărâmului basmelor. Cu toate acestea, ele pot fi găsite și pe cer. Grupul de lucru „Star Atmospheres” de la Institutul de Astronomie și Astrofizică de la Universitatea din Tübingen cercetează viața stelelor din 1997 sub conducerea prof. Klaus Werner. Acum se știe că există două evoluții diferite în stelele mici și mijlocii pe de o parte și stele foarte grele, masive pe de altă parte. În timp ce primele, cărora le aparține soarele nostru, își încheie dezvoltarea ca „pitic alb” după o etapă de „gigant roșu”, stelele foarte masive devin stele de neutroni în faza lor finală.
Aproximativ 3000 de „pitici albi” au fost descoperiți din anii 1950 și observați în diferite faze ale vieții lor. Deoarece luminozitatea lor este scăzută doar în comparație cu soarele, de exemplu, niciuna dintre ele nu este vizibilă pentru ochi. Chiar și cu cele mai mari telescoape cu reflector de pe Pământ sau cu telescoape spațiale, cum ar fi telescopul spațial Hubble, acestea pot fi observate doar până la o distanță de câteva mii de ani lumină. În urmă cu douăzeci de ani au fost descoperiți pentru prima dată „pitici albi” care nu se încadrau în imaginea actuală a evoluției stelare. La sfârșitul evoluției lor, aceste stele și-au vărsat complet coaja bogată în hidrogen. În cooperare cu universitățile din Kiel, Bamberg și Hamburg, oamenii din Tubinga au descoperit și observat o serie de astfel de „pitici albi” neobișnuiți în ultimii ani și au câștigat noi perspective asupra evoluției stelare.
Despre viața și moartea stelelor
Cum urmează astronomii evoluția corpurilor cerești îndepărtate
În trecut, stelele erau percepute ca o imagine a eternității. Johannes Kepler credea încă, când a asistat la ultima explozie documentată de supernovă din Calea Lactee în 1604, că tocmai a asistat la nașterea unei stele. „De fapt, o supernova marchează întotdeauna sfârșitul unei stele foarte masive”, explică Dr. Stefan Dreizler din grupul de lucru „Star Atmospheres” de la Institutul de Astronomie și Astrofizică de la Universitatea din Tübingen. Astrofizicienii de la Tübingen cercetează în prezent rămășițele stelelor și etapele lor de dezvoltare anterioare sub îndrumarea prof. Klaus Werner. Folosind analize spectrale, evaluarea radiației electromagnetice emise de stea cu ajutorul unor simulări complexe pe computer, cercetătorii vor să afle mai multe despre luminozitatea, masa, raza și compoziția chimică a stelelor. Pentru a putea trage concluzii despre dezvoltare, stelele trebuie observate în diferite etape ale vieții lor și aduse într-un context evolutiv, deoarece stelele se schimbă doar în perioade de milioane la miliarde de ani.
Soarele în sine este una dintre stelele mici până la mijlocii. Are o „speranță de viață” de aproximativ 10 miliarde de ani, din care jumătate a expirat. Soarele își obține energia din fuziunea nucleară a hidrogenului în heliu. Când se consumă hidrogenul din centrul soarelui, interiorul soarelui se contractă până când presiunea și temperatura sunt suficiente pentru a transforma heliul în carbon și oxigen. În paralel cu contracția interiorului soarelui, învelișul soarelui se extinde semnificativ. Temperatura suprafeței scade de la aproximativ 6000 de grade astăzi la 3000 de grade. Dacă se consumă și aportul de heliu din interior, miezul se contractă a doua oară și anvelopa solară se extinde din nou puternic și atinge de o sută de ori dimensiunea actuală, soarele devine așa-numitul „gigant roșu”. Betelgeuse din constelația Orion se află în acest moment în acest stadiu.
Plicul foarte extins este legat doar slab de stea. Prin urmare, steaua își pierde învelișul exterior și miezul, care este inimaginabil de fierbinte la 200.000 până la 300.000 de grade, este expus. Problema pe care „gigantul roșu” și-a pierdut-o sub formă de vânturi stelare este acum stimulată să strălucească de steaua reziduală foarte fierbinte și este vizibilă ca o așa-numită „nebuloasă planetară” colorată. Pentru Werner, nebuloasele planetare sunt „printre cele mai spectaculoase formațiuni din spațiu”. Miezul inițial foarte fierbinte rămâne inițial ca o stea centrală în mijlocul nebuloasei planetare, care se subțiază treptat și, în final, se dizolvă complet. Ceea ce rămâne este așa-numitul „pitic alb” în care procesele de fuziune nucleară au ajuns la un punct mort.
Oamenii de știință din Tübingen sunt interesați în special de cercetarea acestor „pitici albi”. Conform cunoștințelor de astăzi, „ele reprezintă etapa finală de dezvoltare pentru 95 la sută din toate stelele”, a spus Dreizler. Cercetătorii de la Tübingen vor să afle mai multe despre natura acestor „cadavre stelare”. Dar nimic nu poate fi obținut cu ochiul liber sau cu binoclul: Deoarece stelele emit foarte puțină lumină în această fază finală, cercetătorii au nevoie de cele mai mari telescoape disponibile la nivel mondial pentru observații. Cu Telescopul Spațial Hubble, în prezent cel mai mare telescop din spațiu, se creează spectre pe care distribuția intensității radiației poate fi citită în funcție de lungimea de undă. Cu ajutorul unor simulări complexe pe computer, este posibil să se obțină cunoștințe despre starea de dezvoltare a acestor stele.
Dar stelele nu sunt observate doar de pe orbită. Astrofizicienii colectează, de asemenea, date de pe Pământ. Echipa prof. Werner folosește în principal telescopul mare de la Calar Alto din Spania, care are un diametru de oglindă de trei metri și jumătate și este operat de Institutul de astronomie Heidelberg Max Planck în cooperare cu Comisia spaniolă de astronomie, pentru a examina obiectele cerești. Dar cercetătorii de la Tübingen cercetează și noul telescop mare al Observatorului European Sudic din Chile. Cu un diametru al oglinzii de opt metri, este unul dintre cele mai mari telescoape din lume. În cooperare cu universitățile din Kiel, Bamberg și Hamburg, oamenii din Tübingen au descoperit și observat o serie de „pitici albi” neobișnuiți în ultimii ani și în acest fel au câștigat noi perspective asupra evoluției stelare. Telescoapele nu pot fi suficient de mari pentru investigații ulterioare. Oamenii din Tubinga speră să construiască telescoape reflectorizante cu un diametru de treizeci sau chiar o sută de metri.
Prof. Klaus Werner, Tel. 0 70 71/2 97 86 01
Dr. Stefan Dreizler, Tel. 0 70 71/2 97 86 12
Institutul de Astronomie și Astrofizică
Departamentul de astronomie
Waldhäuser Str. 64
72076 Tuebingen
Fax 0 70 71/29 34 58
Informatii suplimentare:
Caracteristicile acestui comunicat de presă:
Matematică, fizică/astronomie
supraregional
Rezultate de cercetare, proiecte de cercetare
limba germana