Starovekí astronómovia si mysleli, že Slnko je ohnivou guľou, ale teraz vedia, že je to jadrová fúzia prebiehajúca v jadre hviezd, ktorá im umožňuje produkovať toľko energie. Pozrime sa na podmienky potrebné na vytvorenie jadrovej fúzie v hviezdach a niektorých rôznych detí fúzie, ktoré môžu pokračovať.
Jadro hviezdy je intenzívne prostredie. Tlaky sú obrovské a teploty môžu byť vyššie ako 15 miliónov kelvinov. Ale to sú podmienky, ktoré potrebujete na uskutočnenie jadrovej fúzie. Akonáhle sa tieto podmienky dosiahnu v jadre hviezdy, jadrová fúzia prevádza atómy vodíka na atómy hélia viacstupňovým procesom.
Na dokončenie tohto procesu sa dva atómy vodíka spoja do atómu deutéria. Tento atóm deutéria sa potom môže zlúčiť s iným vodíkom za vzniku ľahkého izotopu hélia - 3On. Nakoniec sa dve z jadier hélia-3 môžu zlúčiť spolu za vzniku atómu hélia-4. Celá táto reakcia je exotermická, a tak uvoľňuje obrovské množstvo energie vo forme gama lúčov. Tieto gama lúče musia prejsť dlhú pomalú cestu cez hviezdu, aby boli absorbované a potom znovu emitované z atómu na atóm. Tým sa znižuje energia gama lúčov do viditeľného spektra, ktoré vidíme prúdiť z povrchu hviezd.
Tento fúzny cyklus sa nazýva protón-protónový reťazec a je to reakcia, ktorá sa deje v hviezdach s hmotou nášho Slnka. Ak majú hviezdy viac ako 1,5 slnečnej hmoty, používajú iný proces nazývaný cyklus CNO (uhlík-dusík-kyslík). V tomto procese sa štyri protóny fúzujú s použitím uhlíka, dusíka a kyslíka ako katalyzátorov.
Hviezdy môžu emitovať energiu, pokiaľ majú vo svojom jadre vodíkové palivo. Keď tento vodík dôjde, fúzne reakcie sa vypnú a hviezda sa začne zmenšovať a ochladzovať. Niektoré hviezdy sa jednoducho zmenia na biele trpaslíky, zatiaľ čo mohutnejšie hviezdy budú schopné pokračovať v procese fúzie pomocou hélia a ešte ťažších prvkov.
Tu sme napísali veľa článkov o hviezdach vo vesmírnom časopise. Tu je článok o hviezde, ktorý nedávno zastavil svoje fúzne reakcie, a tu je hviezda, ktorá znovu zapálila jeho fúzne reakcie.
Ak chcete získať viac informácií o hviezdach, pozrite si novinky spoločnosti Hubblesite o novinkách o hviezdach a tu je domovská stránka hviezd a galaxií.
Zaznamenali sme niekoľko epizód astronomického obsadenia o hviezdach. Tu sú dve veci, ktoré by vám mohli pomôcť: Epizóda 12: Odkiaľ pochádzajú detské hviezdy a Epizóda 13: Kam odchádzajú hviezdy, keď zomrú?
Referencie:
http://www.jet.efda.org/fusion-basics/what-is-fusion/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/procyc.html
http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/olson1/
