ViewWiki

שיעור 1 מתוך 5

ערפיליות.

כ־25 דקות · 5 שאלות תרגול

עננים של גז ואבק בין הכוכבים: למה חלקם זוהרים באדום, חלקם בכחול וחלקם הם כתמים שחורים, וכמה גדולה הבועה שכוכב חם מחזיק מיוננת.

שלב 1 מתוך 5 · ענן שזוהר

שלב 1 מתוך 5

ענן שזוהר

בין הכוכבים יש גז ואבק, דלילים יותר מכל ריק שאפשר ליצור במעבדה. איפה שהם מצטופפים לענן, נוצרת ערפילית. בסצנה יש ענן אחד וכוכב אחד בתוכו, ושני דברים קובעים איך הענן ייראה: טמפרטורת הכוכב וצפיפות הגז. עכשיו הכוכב הוא כוכב O חם, ב־39,000 K.

לשאלה

שלב 2 מתוך 5

אור שמפרק אטומים

פיצול האור שלו נמצא על האטומים שלו: הענן חתוך, ובפרוסה רואים בתוך הבועה פרוטונים ואלקטרונים נפרדים, ומחוצה לה אטומי מימן שלמים. ביחידה כוכבים והיקום ראיתם שאטום פולט ובולע רק פוטונים באנרגיות מסוימות. כדי לפרק אותו לגמרי צריך פוטון חזק מספיק.

לשאלה

שלב 3 מתוך 5

הבועה

הכוכב מפרק אטומים, ובאותו זמן אלקטרונים ופרוטונים בבועה מתחברים מחדש. הבועה גדלה עד ששני הקצבים שווים. את הרדיוס הזה חישב בנגט סטרומגרן ב־1939:

Q=43πR3n2αQ = \tfrac{4}{3}\pi R^3 n^2 \alpha⁠

QQ⁠ הוא מספר הפוטונים המייננים שהכוכב פולט בשנייה, nn⁠ הצפיפות ו־α\alpha⁠ קבוע של קצב החיבור.

לשאלה

שלב 4 מתוך 5

אבק כחול

כוכב קר יותר מקרין הרבה פחות על־סגול. נבאו מה יקרה לענן כשנחליף את כוכב ה־O בכוכב B.

לשאלה

שלב 5 מתוך 5

ענן שחור

רוב הכוכבים קרים מכדי להדליק ענן. אבל ענן צפוף מספיק נראה גם בלי אור: אבק בולע את האור של הכוכבים שמאחוריו, ובמיוחד את הכחול, ולכן הכוכבים בשוליו נראים אדמדמים. בעננים כהים וקרים כאלה נולדים כוכבים חדשים.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „ערפיליות”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · בחרו

הכוכב שבמרכז הענן הוא כוכב O חם, כחול־לבן, ובכל זאת הגז סביבו זוהר באדום־ורוד. מאיפה בא האור האדום?

לניסוי

תרגול · חשבו

כדי לפרק אטום מימן ברמת היסוד צריך פוטון של 13.613.6⁠ eV לפחות. מה אורך הגל הארוך ביותר שעדיין יכול לעשות זאת, ב־nm? hc=1240 eV⋅nmhc = 1240\ \mathrm{eV \cdot nm}⁠.

לניסוי

תרגול · חשבו

בצפיפות הגז של 100100⁠ אטומים ב־cm³ הכוכב מחזיק בועה מיוננת ברדיוס של כ־10.110.1⁠ שנות אור. הצפיפות נעולה עכשיו על 800800⁠, פי 88⁠. בעזרת R∝n−2/3R \propto n^{-2/3}⁠, מה הרדיוס של הבועה, בשנות אור?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

מה יקרה לענן כשטמפרטורת הכוכב תרד מכוכב O לכוכב B כחול־לבן, בכ־14,000 K?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

הכוכב דומה לשמש, והענן דליל עד כדי כך שכמעט לא רואים אותו. הפכו אותו לערפילית כהה, כתם שחור שמסתיר את הכוכבים שמאחוריו, ולחצו על בדיקה.