Nucleosinteza elementelor chimice din stele

GENERALITATI

O stea este in general un anumit tip de corp ceresc din cosmos, masiv si stralucitor, deseori cu forma aproximativ sferica, alcatuit din plasma in oarecare echilibru hidrostatic, si care a produs in trecut sau inca mai produce si azi energie pe baza reactiilor de fuziune atomica din interiorul lui. Stelele "impodobesc" cerul nocturn. Pentru un observator terestru ele apar ca puncte de diverse culori, cu un diametru aparent egal dar cu fluctuatii de luminozitate. Ochiul uman distinge pe cerul nocturn pana la circa 6.000 de stele. Distanta pana la stele este masurata cu ajutorul paralaxei stelare, iar unghiul rezultat este de ordinul sutelor de miimi dintr-o secunda de arc.

Multe stele se pot vedea ca puncte stralucitoare pe cerul noptii. Ele tremura sau clipesc, aceasta insa numai aparent, datorita efectului atmosferei terestre. Cea mai cunoscuta stea este desigur Soarele. El este o exceptie notabila, fiind singura stea suficient de aproape de Terra pentru a fi vizibila ca un disc, si nu ca un punct.

Cu ochiul liber se pot observa aproape 6.000 de stele. Folosind un telescop se pot observa deja sute de mii de stele din Calea Lactee (galaxia noastra). Cu un radiotelescop se pot cerceta chiar milioane de galaxii din univers (numarul stelelor fiind extrem de mare, circa 7•1022). În galaxia noastra, care poarta numele de Calea Lactee sau Calea Laptelui, exista aproximativ 300 de miliarde de stele. Cele mai mari dintre ele sunt atat de mari, incat, daca ar putea fi pozitionate pe locul Soarelui, ar ocupa tot sistemul nostru solar inclusiv orbita planetei pitice Pluton, cu tot cu Pamantul si celelalte planete. Printre cele mai mici stele se numara asa-numitele pitice albe, de marimea planetei noastre. Exista si stele si mai mici, anume stele de neutroni, care pot avea un diametru de numai 20 de km.

Stelele sunt compuse din plasma, compozitia lor fiind formata in mare parte din nuclee de hidrogen si heliu. În plasma stelara se gasesc de asemenea si cantitati mici de oxigen, carbon, neon si azot. Stelele emana si elemente in forma gazoasa, iar pe parcursul evolutiei lor si din cauza fuziunilor atomice permanente apar in cosmos si cantitati mici de elemente mai grele si chiar metale.

Stelele sunt de culori diferite, de la rosu intens cu toate nuantele de portocaliu si galben pana la albastru si alb - aceasta depinzand direct de temperatura lor. Cele mai reci stele au culoarea rosie, iar cele mai fierbinti au culoare albastra, temperatura lor la suprafata depasind uneori chiar 30.000 °C, in timp ce temperatura de suprafata a Soarelui nostru este de "numai" 6.000 °C.

Stralucirea unei stele se numeste in astronomie magnitudine. Magnitudinea aparenta este stralucirea asa cum o percepem cu ochiul liber. Magnitudinea absoluta exprima stralucirea calculata pentru o distanta ipotetica a privitorului de 32,6 ani-lumina. Magnitudinea depinde in general de temperatura stelei. Aceasta interdependenta se reprezinta grafic prin diagrama "Hertzsprung-Russell", numita asa dupa autorii ei. Diagrama se poate folosi si la aprecierea varstei si evolutiei viitoare a unei stele.

În interiorul stelelor care produc lumina au loc diverse tipuri de fuziuni termonucleare, acestea fiind procese prin care nucleele de atomi din plasma se contopesc unii cu altii pentru a forma nuclee de elemente mai grele, eliberand energie sub forma de unde radio, lumina, caldura, s.a. Cea mai comuna fuziune nucleara stelara consta in combinarea a patru atomi de hidrogen cu un atom de heliu, insotita de eliberare de energie sub forma de caldura si lumina.

ATMOSFERA STELARA

Singura parte vizibila a unei stele este atmosfera. De exemplu, atmosfera soarelui are inaltimea de 320 de km si diametrul de 1.392.000 de km. Chiar atunci cand atmosfera este relativ mica in comparatie cu dimensiunea stelei, astronomii pot aduna de la ea informatii importante despre stea. Lumina emisa de o stea are mai multe proprietati:

* magnitudinea este cea cu care astronomii masoara stralucirea unei stele

* luminozitatea reprezinta intensitatea totala a luminii pe care steaua o emite. Astronomii se folosesc de luminozitate pentru a clasifica spectrul din care face parte steaua; ea mai ofera date si despre temperatura si compozitia chimica a stelei.

MAGNITUDINEA STELELOR

Initial astronomii au clasificat stelele dupa magnitudinea aparenta sau dupa stralucirea relativa a lor. Au impartit stelele in sase grupuri, sau magnitudini, care corespund cate unui factor de stralucire. Cele mai stralucitoare sunt clasificate ca avand magnitudinea 1; o stea de magnitudinea 2 prezinta o stralucire de 2,5 ori mai mica. Cea mai "palida" stea are o magnitudinea 28.

Magnitudinea aparenta nu reda stralucirea reala a stelelor. Unele stele pot aparea cu o magnitudine aparenta mica, doar pentru ca sunt la o distanta foarte mare de pamant. De aceea, astronomii folosesc si o alta magnitudine, numita magnitudine absoluta (sau intrinseca), si care reda factorul de stralucire dupa proprietatile fizice ale stelei.