Zvaigznes ir milzīgi kosmosa objekti gāzes bumbiņu formā, kas izstaro paši savu gaismu, atšķirībā no planētām, satelītiem vai asteroīdiem, kas spīd tikai tāpēc, ka atstaro zvaigžņu gaismu. Ilgu laiku zinātnieki nevarēja panākt vienprātību par to, kāpēc zvaigznes izstaro gaismu un kādas reakcijas to dziļumos rada tik lielu enerģijas daudzumu.
Zvaigžņu izpētes vēsture
Senos laikos cilvēki domāja, ka zvaigznes ir cilvēku, dzīvo būtņu vai naglu dvēseles, kas tur debesis. Viņi nāca klajā ar daudziem paskaidrojumiem, kāpēc zvaigznes spīd naktī, un ilgu laiku Saule tika uzskatīta par pilnīgi atšķirīgu objektu nekā zvaigznes.
Termisko reakciju problēma, kas notiek zvaigznēs kopumā un uz Saules - it īpaši mums vistuvākās zvaigznes - jau sen ir satraukusi zinātniekus daudzās zinātnes jomās. Fiziķi, ķīmiķi, astronomi mēģināja noskaidrot, kas noved pie siltuma enerģijas izdalīšanās, ko papildina spēcīgs starojums.
Ķīmijas zinātnieki uzskatīja, ka zvaigznēs notiek eksotermiskas ķīmiskas reakcijas, kā rezultātā izdalās liels siltuma daudzums. Fiziķi nepiekrita, ka šajos kosmosa objektos notiek reakcijas starp vielām, jo neviena reakcija miljardu gadu laikā nevarēja dot tik daudz gaismas.
Kad Mendeļejevs atvēra savu slaveno galdu, ķīmisko reakciju izpētē sākās jauna ēra - tika atrasti radioaktīvie elementi un drīz vien tieši par radioaktīvās sabrukšanas reakcijām tika nosaukti galvenie zvaigžņu starojuma cēloņi.
Strīds uz brīdi apstājās, jo gandrīz visi zinātnieki atzina šo teoriju par vispiemērotāko.
Mūsdienu zvaigžņu starojuma teorija
1903. gadā jau iedibināto ideju par to, kāpēc zvaigznes spīd un izstaro siltumu, otrādi apgrieza zviedru zinātnieks Svante Arrhenius, kurš izstrādāja elektrolītiskās disociācijas teoriju. Saskaņā ar viņa teoriju enerģijas avots zvaigznēs ir ūdeņraža atomi, kas savstarpēji savienojas un veido smagākus hēlija kodolus. Šos procesus izraisa spēcīgs gāzes spiediens, augsts blīvums un temperatūra (apmēram piecpadsmit miljoni grādu pēc Celsija), un tie notiek zvaigznes iekšējos reģionos. Citi zinātnieki sāka pētīt šo hipotēzi, kuri nonāca pie secinājuma, ka šāda kodolsintēzes reakcija ir pietiekama, lai atbrīvotu milzīgo enerģijas daudzumu, ko zvaigznes rada. Tāpat ir iespējams, ka ūdeņraža sintēze ir ļāvusi zvaigznēm mirdzēt miljardiem gadu.
Dažās zvaigznēs hēlija sintēze ir beigusies, taču tās turpina mirdzēt, kamēr ir pietiekami daudz enerģijas.
Zvaigžņu interjerā izdalītā enerģija tiek pārnesta uz gāzes ārējiem reģioniem, uz zvaigznes virsmu, no kurienes tā sāk izstaroties gaismas formā. Zinātnieki uzskata, ka gaismas stari no zvaigžņu kodoliem uz virsmu virzās desmitiem vai pat simtiem tūkstošu gadu. Pēc tam zvaigžņu starojums sasniedz Zemi, kas arī prasa daudz laika. Tātad, mūsu planētu Saules starojums sasniedz astoņās minūtēs, otrās tuvākās zvaigznes Proxima Tsentravra gaisma mūs sasniedz vairāk nekā četru gadu laikā, un daudzu zvaigžņu gaisma, kas debesīs redzama ar neapbruņotu aci, ir ceļojusi vairākus tūkstošus vai pat miljonus gadu.
