V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
pulzary vysílají totiž při své rotaci
kužel směrovaného elektromagnetického záření, které podobně jako majáku pozorujeme jako velmi pravidelné
rychlé záblesky záření. Hvězda tomto stavu nazývá bílý trpaslík (dokud září rozžhavena
zbylým teplem; posléze stává černým trpaslíkem); pro chemický vývoj vesmíru nemá taková
hvězda valný význam těžší prvky syntetizované během její evoluce zůstávají gravitačně "uvězněné"
v nitru bílého trpaslíka okolního vesmíru nedostanou.
Co stane dál? záleží zbylé hmotnosti hvězdy.
U jader železa posloupnost termonukleárních reakcí končí, protože prvky kolem železa mají
nejvyšší vazbovou energii, takže jaderná syntéza těžších prvků již není exotermickou reakcí (energie
se musí naopak dodat).
http://astronuklfyzika. tomto stádiu pak může (ale
nemusí!) opět nastat rovnováha vznikne neutronová hvězda, která průměr jen několik
desítek kilometrů složena neutronové "látky" hustotou ≈1014g/cm3 stejného řádu jako hustota v
atomových jádrech. Proces pokračuje lavinovitě narůstající rychlostí: během zlomku sekundy dojde
k prudkému smrštění (jakési "implozi") hvězdy, při němž téměř všechny protony elektrony sloučí
na neutrony (atomová jádra rozplynou přestanou existovat). Pokud tato hmotnost není vyšší než asi
1,25 hmotností Slunce, zůstává hvězda (stlačená gravitací původních několika set tisíc kilometrů
do průměru několika tisíc kilometrů hustoty řádu tisíců kilogramů cm3) rovnovážném stavu,
kdy gravitační síly jsou vyváženy tzv. Gigantické gravitační síly jsou vyváženy Fermiho tlakem degenerovaného neutronového
"plynu". Rychle rotující neutronové hvězdy jsou vesmíru pozorovány jako tzv.
Výbuch supernovy pro chemický vývoj vesmíru zásadní význam, dvou směrech:
■ Při tomto výbuchu okolního prostoru vyvrženo velké množství látky obsahující nejen vodík a
hélium, ale těžší prvky syntetizované hvězdou během její evoluce.cz/JadRadFyzika. Malé hvězdy dokáží vytvořit vodíku jen hélium, hmotnější hvězdy jako
naše Slunce vytvoří jádra hořčík, podstatně větších hvězd pak proběhne celá posloupnost termonukleárních reakcí. Všechny jaderné reakce uvolňující energii ustanou, doba aktivního života hvězdy
končí nastává konečná fáze hvězdné evoluce.2008 12:13:17]
.
Pokud vyhořelá hvězda zbylou hmotnost více jak dvojnásobnou než hmotnost Slunce, jsou gravitační síly již
tak velké, překonají Fermiho síly mezi neutrony, katastrofální gravitační kolaps nezastaví stádiu
neutronové hvězdy pokračuje dál, hvězda podle obecné teorie relativity dostane pod svůj gravitační
poloměr, překročí horizont vznikne černá díra (podrobnosti kapitole "Černé díry" knihy "Gravitace, černé díry a
fyzika prostoročasu").
Při implozi vedoucí vzniku neutronové hvězdy dochází náhlému uvolnění velkého množství
energie, které částečně vyzáří neutriny elektromagnetickým zářením (nejen infračerveným
a viditelným světlem, ale hlavně tvrdým rtg gama zářením), přičemž vnější vrstvy hvězdy se
prudce rozpínají prostoru vytvářejí posléze zářící mlhovinu: vznik neutronové hvězdy je
doprovázen výbuchem supernovy, při níž vyzářeno obrovské množství energie vnější vrstvy
hvězdy jsou "rozmetány" okolního prostoru.RNDr.htm (55 58) [15. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
jejím nitru dostatečně vysoké tlaky teploty. Fermiho tlakem degenerovaného elektronového plynu v
plně ionizované látce. Takto tyto těžší prvky, které by
jinak zůstaly silnou gravitací uvězněné nitru hvězdy, dostávají vesmíru mohou účastnit jeho
další chemické evoluce. Tím obsah elektronů hvězdě zmenšuje jejich Fermiho
tlak klesá, čímž látka hvězdy stává snadněji stlačitelnou dochází dalšímu smršťování a
pohlcování elektronů. Elektrony jsou "vtlačovány" jader jimi pohlcovány (dochází k
masívnímu elektronovému záchytu); slučují tam protony vzniku neutronů vylétajících neutrin:
e− (inverzní β-rozpad). Chandrasekharova mez),
není již tlak elektronového plynu schopen vyvážit tak obrovské gravitační síly, gravitace zvítězí
a smršťování bude pokračovat.
Pokud hvězda zbylou hmotnost vyšší než asi 1,25 hmotností Slunce (tzv.10
