Az égünk a csillagok szellemeinek tengerében van takarva; minden olyan fantom, amely több millió éve halott meg, és még nem tudjuk. Erről beszélünk ma. Mi történik a legnagyobb csillagunkkal, és hogyan befolyásolja annak a világegyetemnek a felépítését, amelyben lakunk.
Az utazást a Rák-köd megfigyelésével kezdjük. Gyönyörű színei kifelé, a sötét üregbe terjednek; égi sír, amely egy évezredekkel ezelőtt történt erőszakos eseményt tartalmaz. Megnyúlik, és a csuklójával felpattanva elkezdi a visszatekerést, és figyeli, hogy ez a gyönyörű köd összehúzódni kezd. Az óra hátrafelé haladva a köd színei megváltoznak, és észreveszi, hogy egyetlen pontra zsugorodnak. A naptár megközelítésekor 1054. július 5-ig a gáznemű felhő világosabbá válik és az ég egyetlen pontjára helyezkedik el, amely olyan fényes, mint a telihold, és napközben látható. A fényerő elhalványul, és végül a pontossággal világít; egy csillag, amelyet ma nem látunk. Ez a csillag meghalt, ám ebben a pillanatban nem tudhattuk volna. Egy megfigyelő számára a dátum előtt ez a csillag örökké tűnt, ahogy a többi csillag is tette. Ugyanakkor, amint azt kiváltságos helyzetünkről tudjuk, ez a csillag szupernóvát él és születik az egyik leglátványosabb ködben, amelyet ma megfigyelünk.
A csillagszellemek alkalmas módszer a hatalmas csillagok leírására, melyeket az univerzumban szétszórtak. Amit sokan nem ismernek fel, hogy amikor mélyen nézünk az univerzumba, nemcsak hatalmas távolságokat nézünk ki, hanem visszatekintünk az időre. Az univerzum egyik alapvető tulajdonsága, amelyet jól tudunk, hogy a fény véges sebességgel halad: kb. 300 000 000 m / s (durván 671 000 000 mph). Ezt a sebességet számos szigorú vizsgálat és fizikai bizonyíték határozta meg. Valójában ennek az alapvető állandónak a megértése kulcsfontosságú annak, amit tudunk az univerzumról, különösen az általános relativitáselmélet és a kvantummechanika szempontjából. Ennek ellenére a fénysebesség ismerete kulcsfontosságú annak megértéséhez, hogy mit értek a csillag kísértetek alatt. Látja, az információ a fény sebességével mozog. A csillagokból származó fényt megfigyeljük, és ebből megértjük, hogyan működnek.
Az időkéslelés megfelelő példája a saját napunk. Napunk körülbelül 8 fényperc van. Ez azt jelenti, hogy a csillagunk által látott fénynek 8 percre van szüksége ahhoz, hogy a felszíntől a szemünkhöz a föld felé tarthassunk. Ha a napunk hirtelen eltűnik, akkor 8 percig nem tudnánk róla; ez nem csak magában foglalja a látott fényt, hanem még a gravitációs befolyását is, amelyet ránk gyakorolnak. Tehát, ha a nap azonnal eltűnt, akkor további 8 percig folytatnánk pályán az úton nem létező csillagunk felé, még mielőtt a gravitációs információ eljutott hozzánk, jelezve, hogy már nem vagyunk gravitációs szempontból kötve ehhez. Ez meghatározza a kozmikus sebességkorlátozásunkat arra, hogy milyen gyorsan tudunk információt kapni, ami azt jelenti, hogy mindent, amit mélyen megfigyelünk az univerzumban, olyan hozzánk érkezik, mint egy évvel ezelőtt egy „x” mennyiségnél, ahol „x” a távolság tőlünk. Ez azt jelenti, hogy egy csillagot figyelünk, amely tíz évvel távol van tőlünk, mint 10 évvel ezelőtt. Ha ez a csillag most meghal, akkor további 10 évig nem tudnánk róla. Így „csillagszellemként” definiálhatjuk; egy csillag, amely perspektíva szempontjából a helyén halott, de még mindig él és jól látja magát.
Amint azt egy korábbi cikkemben megvilágítottuk (Csillagok: Egy nap az életben), a csillag evolúciója összetett és nagyon dinamikus. Sok tényező fontos szerepet játszik mindenben, annak meghatározásakor, hogy a csillag először is kialakul-e, a csillag méretéig és ezáltal élettartamáig. A fent említett előző cikkben a csillagképződés alapjait és azoknak az életét tárgyalom, amelyeket fő szekvencia csillagoknak, vagy inkább csillagoknak hívunk, amelyek nagyon hasonlóak a saját napunkhoz. Míg a fő szekvenciacsillag és a csillagok, amelyekről megbeszéljük, kialakulási folyamata és élettartama meglehetősen hasonló, fontos különbségek vannak abban, ahogyan a vizsgált csillagok meghalnak. A fő sorrendű csillaghalál érdekes, de aligha hasonlítják össze az űrtartalmi hajlítási módokkal, amelyekkel ezek a nagyobb csillagok megszűnnek.
Mint fentebb említettem, amikor a Rák-köd közepén fekvő, már eltűnt csillagot figyeltük, ott volt egy pont, amelyben ez a tárgy olyan fényesen ragyogott, mint a telihold, és napközben is látható volt. Mi okozhatja, hogy valami olyan fényes legyen, hogy összehasonlítható legyen a legközelebbi égi szomszédunkkal? Tekintettel arra, hogy a Rák-köd 6523 fényév van, az azt jelentette, hogy valami, amely körülbelül 153 milliárdszor távolabb van, mint a mi holdunk, olyan fényesen ragyogott, mint a hold. Ennek oka az volt, hogy a csillag szupernóvá vált, amikor meghalt, ami a csillagok sorsa, amely sokkal nagyobb, mint a napunk. A napnál nagyobb csillagok halálakor két nagyon szélsőséges állapotba kerülnek: neutroncsillagok és fekete lyukak. Mindkettő méltó téma, amely hetekig tarthat egy asztrofizikai kurzuson, de ma nekünk egyszerűen áttekintettük, hogy ezek a gravitációs szörnyek hogyan alakulnak ki, és mit jelent ez számunkra.
A csillag élete a közel eső fúzió története, amelyet a saját gravitációs jelenléte fog meg. Ezt hidrosztatikus egyensúlynak nevezzük, amelyben a csillag magjában lévő összeolvadó elemekből származó külső nyomás megegyezik a csillag tömege miatt alkalmazott belső gravitációs nyomással. Az összes csillag magjában a hidrogént héliumba olvadják (eleinte). Ez a hidrogén a ködből származik, amelyből a csillag született, amely összeilleszkedett és összeomlott, így a csillag számára az első esélye az életben. A csillag élettartama alatt a hidrogént elhasználják, és egyre több hélium-hamu kondenzálódik a csillag közepén. Végül a csillag elfogy a hidrogén, és a fúzió röviden leáll. Ez a külső nyomás hiánya, amely átmenetileg nem hajtja végre a fúziót, lehetővé teszi a gravitáció nyerését, és lefelé összetöri a csillagot. Amint a csillag zsugorodik, a sűrűség és ezáltal a csillag magjában a hőmérséklet növekszik. Végül elér egy bizonyos hőmérsékletet, és a héliumhamu megolvad. Így haladnak minden csillag életének fő részében és halálának első szakaszaiba. A napméretű csillagok és az általunk megvitatott hatalmas csillagok azonban itt mozognak.
Egy csillag, amely nagyjából megközelíti saját napunk méretét, addig megy keresztül ezen a folyamaton, amíg el nem éri a szént. Az ilyen méretű csillagok egyszerűen nem elég nagyok a szén olvadásához. Így, amikor az összes hélium oxigénné és szénré fuzionálódott (két olyan eljárás révén, amely túlságosan összetett ahhoz, hogy lefedje itt), a csillag nem tudja „összetörni” az oxigént és a szénet ahhoz, hogy meginduljon, a gravitáció megnyert és a csillag meghal. De azok a csillagok, amelyeknek elegendő tömege van, mint a napunknak (tömegünk körülbelül 7-szerese), tovább folytathatják ezeket az elemeket, és ragyoghatnak. Elegendő tömegük van ahhoz, hogy folytassák ezt a „összetörés és olvadás” folyamatot, amely ezen égi kemencék szívében zajlik.
Ezek a nagyobb csillagok folytatják a fúziós folyamatot a szén és az oxigén, a szilícium mellett, egészen addig, amíg el nem érik a vasat. A vas a halálos jegyzet, amelyet ezek a lángoló behemothok énekelnek, mivel amikor a vas elkezdi tölteni a most haldokló magját, a csillag halálkorongokban van. De ezek a hatalmas energiaszerkezetek nem mennek csendesen az éjszakába. A leglátványosabb módon járnak el. Amikor az utolsó nem vas elem megolvad a magjában, a csillag feledésbe kezd. A csillag önmagában összeomlik, mivel nincs módja elkerülni a gravitáció könyörtelen tapadását, összetörve a fennmaradó elemek egymás utáni rétegeit élettartama alatt. Ez a befelé eső szabad esés egy bizonyos méretben teljesül, lehetetlen erővel megtörve; egy neutrondegenerációs nyomás, amely arra készteti a csillagot, hogy kifelé forduljon. Ez a hatalmas gravitációs és kinetikus energia visszatükröződik egy haraggal, amely megvilágítja az univerzumot, és egy pillanat alatt elhomályosítja az egész galaxist. Ez a düh a kozmosz életvére; a dob veri a szimfonikus galaktikában, mivel ez az intenzív energia lehetővé teszi a vasnál nehezebb elemek fuzionálását egész uránig. Ezeket az új elemeket kifelé robbantja ez a csodálatos erő, az energiahullámok segítségével, amelyek mélyen a kozmoszba öntik őket, és az univerzumba bevetik az összes olyan elemet, amelyről tudunk.
De mi maradt? Mi van a látványos esemény után? Ez ismét a csillag tömegétől függ. Mint korábban már említettük, a halott hatalmas csillag két formája: semleges csillag, vagy fekete lyuk. A neutroncsillagok számára a kialakulás meglehetősen összetett. Lényegében az általam leírt események bekövetkeznek, kivéve a szupernóvákat, csak a degenerált neutrongolyó marad. A degenerált egyszerűen egy olyan kifejezés, amelyet egy olyan formára alkalmazunk, amelyet az anyag vesz fel, amikor összenyomódik a fizika által megengedett korlátok közé. Valami degenerált erősen sűrű, és ez igaz a neutroncsillagra. Sokszor hallotta, hogy dobálják, hogy egy teáskanálnyi neutroncsillag anyag körülbelül 10 millió tonnát súlna, és menekülési sebessége (a sebesség eléréséhez szükséges sebesség kb. 0,4c), vagyis a sebesség 40% -a. a fény. Időnként a neutroncsillagot hihetetlen sebességgel forogva hagyjuk, és ezeket pulzátorokként jelöljük; a név, amely abból származik, hogy miként érzékeljük őket.
Az ilyen típusú csillagok sokféle sugárzást generálnak. A neutroncsillagok hatalmas mágneses mezővel bírnak. Ez a mező felgyorsítja az elektronokat csillag légkörükben hihetetlen sebességre. Ezek az elektronok a neutroncsillag mágneses mező vonalait a pólusokhoz vezetik, ahol rádióhullámokat, röntgen- és gammasugarat bocsáthatnak ki (attól függően, hogy milyen típusú neutroncsillag ez). Mivel ez az energia a pólusokra koncentrálódik, ez egyfajta világítótorony-effektust eredményez, amelynek nagy energiájú sugarai úgy viselkednek, mint a világítótoronyból a fény sugarai. Ahogy a csillag forog, ezek a gerendák másodpercenként sokszor körül forognak. Ha a Föld, és így a megfigyelő berendezésünk kedvezően orientálódik ezzel a pulzárral, akkor regisztráljuk ezeket az energia „impulzusokat”, amikor a csillagok gerendái átmosnak ránk. Az összes impulzusról, amiről tudunk, túl messze vagyunk, hogy ezek az energianyalábok nekünk fájjanak. De ha közel állnánk ezen halott csillagok egyikéhez, a sugárzás folyamatos mosása a bolygónkon folyamatos bizonyos kihalást idézne elő az élet számára, amint azt tudjuk.
Mi lenne a holt csillag másik formája; egy fekete lyuk? Hogyan történik ez? Ha a degenerált anyag amennyire csak tudunk összetörni, hogyan jelenik meg egy fekete lyuk? Egyszerűen fogalmazva: a fekete lyukak egy elképzelhetetlenül nagy csillag eredményei, és így egy valóban hatalmas anyagmennyiség, amely az összeomláskor képes „megtörni” ezt a neutrondegenerációs nyomást. A csillag lényegében olyan erővel befelé esik, hogy megsérti ezt a látszólag fizikai határt, önmagára fordul, és az űrtartalmat végtelen sűrűségű pontba csomagolja; szingularitás. Ez a csodálatos esemény akkor fordul elő, amikor egy csillagnak körülbelül 18-szor nagyobb a tömege, mint a napunk, és ha elhal, valóban a fizika megtestesülése végsõ sorozatba ment. Ez az „extra tömeg” az, ami lehetővé teszi a degenerált neutronok golyójának összeomlását és a végtelenség felé esést. Ijesztő és gyönyörű gondolkodni; egy olyan pont az űridőben, amelyet a fizika nem teljesen ért meg, és mégis létezik valami, amiről tudjuk. A valóban figyelemre méltó dolog a fekete lyukakkal kapcsolatban az, hogy olyan, mintha az univerzum működne velünk szemben. A fekete lyukon belüli folyamatok teljes megértéséhez szükséges információk egy fátyol mögött vannak lezárva, amelyet eseményhorizontnak nevezünk. Ez a fekete lyuk visszatérésének a pontja, amelyben az űridő ezen pontján túlmutató jövőbeni útnak nincs olyan útja, amely bevezetné azt. Semmi sem távozik ezen a távolságon a középpontban lévő összeomlott csillagtól, még a fény sem, és így semmi információ soha nem hagyja el ezt a határt (legalábbis olyan formában, amelyet használunk). Ennek az igazán meghökkentő tárgynak a sötét szíve sok vágyat hagy, és arra kíséri bennünket, hogy lépjünk át a birodalomba annak érdekében, hogy megpróbáljuk megismerni a tudatlanságot; hogy megragadja a gyümölcsöt a tudás fájából.
Most el kell mondanom, hogy a fekete lyukakkal kapcsolatos kutatások még ma is folynak. A fizikusok, például Stephen Hawking professzor, fáradhatatlanul dolgoznak az egy fekete lyuk működésének alapjául szolgáló fizikai fizikán, megpróbálva megoldani azokat a paradoxonokat, amelyek gyakran előfordulnak, amikor fizikánk legjobb tudását próbáljuk felhasználni ellene. Számos cikk és cikk található az ilyen kutatásokról és azok későbbi eredményeiről, ezért nem merülnék meg a bonyolultságukkal, mert mind meg akarják őrizni az egyszerűséget a megértésben, mind azért, hogy ne kerüljék el azokat a csodálatos elméket, amelyek ezeket a kérdéseket dolgozzák fel. Sokan azt állítják, hogy a szingularitás matematikai kíváncsiság, amely nem fejezi ki teljes mértékben azt, ami fizikailag történik. Hogy az esemény horizonton belüli kérdés új és egzotikus formákat ölthet. Azt is érdemes megjegyezni, hogy az általános relativitáselméletben bármi, amely tömeges, fekete lyukká alakulhat, de általában egy tömegtartományban tartjuk magunkat, mivel egy fekete lyuk létrehozása valamivel kevesebbtel, mint ami abban a tömegtartományban található, meghaladja a megértésünket, hogy ez hogyan megtörténhet. De mint fizikát tanulmányozó, elutasítanám, ha nem említeném, hogy mostanában érdekes keresztmetszetben állunk, amelyek nagyon szorosan foglalkoznak azzal, ami valójában zajlik ezekben a gravitációs szemtanúkban.
Mindez visszahoz egy olyan ponthoz, amelyet meg kell tenni. Tény, amelyet fel kell ismerni. Ahogy leírtam ezen hatalmas csillagok halálát, megérintettem valamit, ami bekövetkezik. Ahogy a csillagot elválasztják saját energiájától és tartalmát kifelé fújják a világegyetembe, nukleoszintézisnek hívják. Ez az elemek összeolvadása új elemek létrehozásához. Hidrogéntől uránig. Ezeket az új elemeket hihetetlenül nagy sebességgel robbantják fel, és így ezek az elemek végül molekuláris felhőkbe kerülnek. A molekuláris felhők (Sötét ködök) a kozmosz csillagcserjei. Itt kezdődnek a csillagok. A csillagképződésből pedig bolygóképződést kapunk.
Ahogy egy csillag képződik, a törmelék felhője, amely abból a molekuláris felhőből áll, amely az említett csillagot születette, körbepörögni kezd. Ez a felhő, amint ma már tudjuk, tartalmazza azokat az elemeket, amelyeket a szupernóvákban főztünk. A szén, az oxigén, a szilikátok, az ezüst, az arany; mind jelen vannak ebben a felhőben. Az új csillagról ez az akkreditáló lemez, ahol bolygók alakulnak ki, kikerülve ki ezt a gazdagított környezetet. A szikla- és jéggömbök ütköznek, felhalmozódnak, széttöredenek, majd megreformálódnak, amikor a gravitáció szorgalmas keze megmunkálja ezeket az új világokat a lehetőségek szigeteivé. Ezek a bolygók azokból az elemekből állnak, amelyeket a kataklizmikus kitörés során szintetizáltak. Ezek az új világok az életterveket tartalmazzák, amint tudjuk.
Ezen világok egyikén a hidrogén és az oxigén bizonyos keveréke fordul elő. Ebben a keverékben bizonyos szénatomok képződnek, és replikációs láncokat képeznek, amelyek egyszerű mintát követnek. Valószínűleg milliárd év elteltével ugyanazok az elemek, amelyeket az a haldokló csillag az univerzumba tolta, találja magát valami olyan életnek, amely felnéz és megbecsülheti a kozmosz fenségét. Lehet, hogy valami rendelkezik intelligenciával annak felismerésére, hogy a benne lévő szénatom ugyanaz a szénatom, amelyet egy haldokló csillagban hoztak létre, és hogy olyan szupernóvák fordultak elő, amelyek lehetővé tették, hogy a szénatom megtalálja az utat az univerzum jobb oldalán a megfelelő idő. Az az energia, amely egy hosszú halott csillag utolsó haldokló lélegzete volt, ugyanaz az energia, amely lehetővé tette az életnek, hogy első levegőt nyújtson, és a csillagokra nézzen. Ezek a csillag kísértetek őseink. Ezek formájában vannak, de mégis maradnak kémiai memóriánkban. Bennünk vannak. Szupernóvák vagyunk. Csillag por vagyunk. Csillag szellemekből származunk ...
