menu 7 СЛЪНЦЕТО И ЗВЕЗДИТЕ
Erasmus+: КД2: Стратегически партньорства в областта на образованието, обучението и младежта

ВЪВЕДЕНИЕ

Основният въпрос на физиката на звездите е защо светят звездите? Колко са светили и колко ще продължат да светят? Какви са процесите, които са способни да генерират огромното количество енергия, която те излъчват?

Източници на енергия: ядрени реакции

Какви са процесите, които генерират излъчването на звездите? Елементарните изчисления показват, че източник на енергия като химическото окисление или горенето е недостатъчен като източник на енергия в звездите. Дори ако цялото Слънце би било съставено от въглерод и също толкова кислород за поддържане на горенето, Слънцето би изгоряло напълно и би се превърнало в пепел само за няколко хиляди години. Друг източник на енергия би могъл да бъде гравитационното свиване. Когато масивно тяло се свива под действие на гравитацията външните му части буквално падат към центъра и енергията на падащото вещество се превръща в топлина. Изчисленията показват, че свивайки се от почти безкрайно голямо тяло до съвременните си размери Слънцето би могло да свети с настоящата си мощност по-малко от 50 милиона години.

Мощен източник на енергия би могъл да бъде превръщането на веществото в енергия. Още Айнщайн е показал, че веществото и енергията са свързани с проста формула:

E = mc2,


където E е енергията, получена от вещество с маса m, а c е скоростта на светлината.

Термоядрени реакции

Какви са процесите, при които веществото би могло да се превърне в енергия? Това са термоядрените реакции. Под тяхното действие елементите в ядрата на звездите си взаимодействат и се превръщат в други елементи, отделяйки при това колосални количества енергия. За пръв път в 1920г. Артър Едингтън предполага, че звездите получават енергията си от термоядрени реакции, при които водородът се превръща в хелий. През 1939г. Ханс Бете също анализира възможностите за ядрени реакции, при които водородът се превръща в хелий. Той предлага два процеса, които според него могат да произведат необходимата енергия в ядрата на звездите: протон-протонната верига (наричана още p-p верига) и въглерод-азот-кислородния цикъл (CNO цикъл).

В днешно време тези процеси са приети като отговорни за енергията в ядрата на звездите, като кой от двата е по-ефективен зависи от температурата в звездните ядра.