Mwamba028
JF-Expert Member
- Nov 15, 2013
- 4,595
- 3,670
Napoangaliaga angani wakati wa usiku huwa naona nyota zingine ambazo hazina mwanga wa rangi moja,yan inabadilika badilika mara nyekundu,kijan,bluu.
Je hizi nyota ni za aina gani? mana kuna mtu katika stori za utoto alinambia eti zile ni satelaiti
Pia nyota chanzo chake cha mwanga ni kipi?
Karibuni wadau wa Sayansi ya anga
Je hizi nyota ni za aina gani? mana kuna mtu katika stori za utoto alinambia eti zile ni satelaiti
Pia nyota chanzo chake cha mwanga ni kipi?
Karibuni wadau wa Sayansi ya anga
Haya, BISMILLAH.
Nyota ni nini?
Nyota ni kama jua letu, lakini ziko mbali sana.
Nyota ziko mbali kiasi gani?
Mwanga unasafiri kwa kasi (speed) ya 299,793 km/sekunde au 1,079 milioni km/saa. Mara nyingi umbali wa nyota hupimwa kwa muda utakaotumiwa na mwanga kusafiri mpaka kutufikia sisi. Kwa mfano, mwanga kutoka jua letu unasafiri kwa takriban dakika 8 hivi kutufikia sisi (au, jua liko umbali wa 8 light-minutes kutoka hapa duniani). Nyota iliyo karibu sana na sisi ni ile iitwayo alpha-Centauri (kwenye constellation ya Centaurus) ambayo iko umbali wa 4.4 light-years kutoka hapa (mwanga kutoka alpha-centauri huchukua miaka 4.4 kutufikia) ndio maana nyota zinaonekana ndogo sana ukifananisha na nyota yetu (jua) hapa duniani. Jua letu ni moja ya nyota ndogo sana. Kuna mizinga ya nyota kama Betelgeuse (kwenye Constellation ya Orion) ambayo ina ukubwa wa majua yetu 1,000 na iko umbali wa 643 light-years kutoka hapa.
Chanzo cha mwanga wa nyota.
Nyota zote (pamoja na jua letu) zinatoa mwanga, joto, na nishati nyingine kutokana na nguvu za nyuklia aina ya fusion. Fusion inachukua atom mbili za hewa ya hydrogen na kuziunganisha ili kutengeneza atom moja ya hewa ya Helium. Uzito wa zile atom mbili za hydrogen ni mkubwa kuliko uzito wa atom ya helium iliyotengenezwa. Hii tofauti ya uzito "m" haipotei bali hubadilika kuwa nishati (E) kufuatia kanuni ya mkulu Albert Einstein kuwa E=mC2. Hii C ni ile kasi (speed) ya mwanga tuliyozungumzia hapo juu.
(Nguvu za nyuklia pia zinaweza kupatikana kwa kupasua (Fission) atom nzito kama za Urani (Uranium). Njia hii inatumika kwenye mitambo ya nyuklia inayozalisha umeme, mabomu, nk. Njia hii ya fission ni less efficient kuliko ile inayotokea kwenye jua kupitia fusion.)
Kwa kuwa nyota zote zina ujazo mkubwa sana wa hewa ya hydrogen, inachukua mabilioni ya miaka kuimaliza hii hydrogen. Kwa hiyo usiwe na wasiwasi, jua letu litaendelea kuwaka kwa mabilioni mengine ya miaka.
Rangi ya nyota nyingine kubadilika badilika (Nyekundu/bluu)
Nyota nyingi ziko moja moja, kama jua letu. Lakini kuna nyota nyingine zinakuwa pacha (mbili karibu karibu au Binary-stars). Zikiwa hivi basi zina-spin. Sisi hapa duniani tukiziangalia tunachoona ni matokeo ya hii spin (naomba mtu anisaidie maana ya spin).
Wakati moja ya hizi nyota ikiwa inakuja kwetu mwanga wake unaonekana kama una wave-length fupi (wave-length ya rangi ya bluu.) Ile nyota inayo tukimbia mwanga wake unaonekana kama una wave-length ndefu (wave-length ya rangi nyekundu). Hali hii inafanya tuone nyota ina-twinkle na rangi mbili, Nyekundu na bluu . Hii inajulikana kama Doppler-effect iliyogunduliwa na mwanasayansi Christian Doppler mwaka 1842 alipowasilisha mada yake kwenye kongamano huko Prague kuhusu hizi binary-stars na rangi zake (alikuwa ni Astro-Physicist Kutoka Austria).
Nawasilisha.
I am sorry if this is an overkill.
Kama nilivyo ahidi ifuatayo ni ile nyongeza.
Nyota zinazaliwaje?
Kabla ya nyota kuzaliwa inaanza kama sayari ya kawaida wakati vumbi na hewa (sana sana hydrogen) ikijikusanya. Kadri hii hewa na vumbi vinavyoongezeka basi gravity nayo pia inaongezeka. Tukichukulia ukubwa/uzito wa jua letu kama kiwango (solar-mass) basi mkusanyiko wowote ule wa vumbi na hewa chini ya 0.013 solar-mass (1.3% ukubwa wa jua letu) hiyo itakuwa ni sayari (planet) tu. Kuanzia ukubwa wa 0.08 solar-mass na kuendelea gravity inakuwa kubwa sana (kilo moja hapa duniani ukiipeleka huko itakuwa na uzito wa kilo bilioni 100 na zaidi). Huu mgandamizo mkubwa wa gravity unafanya joto kupanda zaidi ya nyuzi milioni 15 celcius. Hili joto na mgandamizo wa gravity ndio kibiriti kinachofanya hydrogen ichanganyike ketengeneza helium na kutoa nguvu hizi za nyuklia (fusion). Hivi ndio jua linavyozaliwa.
Nyota zinakufaje?
Maisha ya nyota yanategemea sana na ukubwa wake. Nyota ndogo zinaishi muda mrefu sana (zinachoma hydrogen yake taratibu taratibu) kuliko nyota kubwa. Kwa mfano, nyota ndogo kama jua letu inategemewa kuwaka kwa miaka bilioni 10 wakati nyota kubwa sana kama Betelgeuse zinategemewa kuwaka kwa miaka million 10 tu.
Wakati nyota inawaka kunakuwa na uwiano (equilibrium) wa nguvu ya gravity na nyuklia. Gravity inakandamiza chini wakati milipuko ya nyuklia inasukuma vitu nje. Uwiano huu unaendelea hata baada ya hydrogen ikiisha. Baada ya hydrogen kuisha helium nayo italipuka kinyuklia kutengeneza Carbon na Oxygen. Baadae carbon nayo italipuka kunyuklia kutengeneza iron (chuma). Mara tu nyota inapoanza kutengeneza chuma (iron), mchezo umekwisha. Chuma ni kama maji yanayouzima huu mlipuko wa nyuklia mara moja. Milipuko ya nyuklia ikiacha, ule uwiano (equilibrium) wa gravity na nyukilia unakuwa haupo tena na gravity inashinda. Kila kitu huanguka chini na mlipuko mkubwa sana wa mwisho hutokea na mwanga mkubwa sana (super nova) huonekana.
Vitu viwili vinatokea wakati wa hii super nova. Kwanza, madini nzito zaidi ya chuma (iron) yanatengenezwa kama vile dhahabu, urani, nk. Hii ndio maana dunia yetu pamoja na sisi tunaitwa vumbi la nyota (star dust) kwa saababu kama hizi super nova zisingetokea basi dunia yetu na sisi tusingekuwepo. La pili linaliotokea baada ya kishindo (collapse) ni kuwacha tumba (core) ndogo sana lakini yenye uzito (density) mkubwa wa ajabu. Hii tumba ndio ijulikanayo kama BLACK HOLE.
(For correctness sake, not all stars die and turn into black holes. For instance, our sun is too small to turn into a black hole. When it dies it will collapse into a dense core with properties nowhere close to those of black holes)
Black holes na makaburi ya nyota.
Black holes zinazotokea baada ya nyota kubwa sana (super massive stars) ku-collapse ni vitu vya ajabu sana. Chupa moja ya bia (ujazo wa 0.5 lita) ya hii black-hole ina uzito wa zaidi ya tani 3,000,000,000,000. Gravity inayotokana na hizi black holes ni kubwa kiasi ya kumeza kitu chochote kile (majua, sayari, nk) kinachoikaribia. Hii gravity ni kubwa kiasi cha kumeza hata mwanga (even light cannot escape it) na ndio maana zinaitwa BLACKHOLE kwa sababu hazionekani (mwanga pia unamezwa). Kuwepo wa black hole kunajulikana tu kwa vitu inavyovimeza au vinavyo izunguuka. Usiku ukitoka nje angalia juu. Ukiona ukanda wa nyota nyingi basi huo ndio mkusanyiko wetu wa nyota (Galaxy yetu) unaoitwa MILKYWAY. Katikati ya hii galaxy yetu lipo hili black hole moja ambalo jua letu na nyota nyingine zote zilizopo kwenye hii galaxy yetu zinalizunguuka. Ukitaka kujua hii blackhole yetu iko wapi angalia juu na kama unaijua constellation ya Virgo basi usawa huo ndipo lilipo.
Natumaini hii itasaidia pa kuanzia katika kuzijua nyota.
cc. Mwamba028, 2013 Globu
Iron Lady