Det kosmiska kretsloppet

Återanvändande av stjärnmaterial

Stjärnor bildas ur materia, ansamlade i nebulosor, i det interstellära mediet som kollapsar från låg densitet till hög densitet. Stjärnor kastar ut materia igen, speciellt när de dör, i det interstellära mediet. Det innebär att materien som stjärnor, och deras stjärnsystem, består av återvinns och återanvänds många gånger om under Universums livstid. Denna cykel kallas för det kosmiska kretsloppet

Materian i Solsystemet har troligtvis funnits i ett eller två tidigare stjärnor och där anrikats på tyngre grundämnen. Detta med tanke på att Solsystemet antas vara 4,6 miljarder år, d v s en tredjedel av Universums ålder, som antas vara 13,8 miljarder år.

Många mindre och färre större stjärnor bildas ur stjärndammet. De stora stjärnorna lever, eftersom fusionsprocessernas omfattning i stjärnorna inre är proportionell mot ungefär kuben av stjärnans massa, korta och hektiska liv där de snabbt kastar ut materia med mycket anrikade grundämnen. Som de små stjärnorna, och framförallt deras stjärnsystem bestående av planeter, kan använda för att skapa högintelligent liv. En process som kan ta miljardtals år utom inblandning från redan utvecklade interstellära raser.

Troligtvis kan mer avancerade civilisationer utvecklas på en planet där andelen tyngre grundämnen är större. Om Skaparens avsikt med Världsaltet är att odla fram intelligent liv som kan befolka galaxerna och gradvis får allt högre medvetande är det ett bra sätt att gradvis anrika material.

Stjärnmaterial i nebulosor i det interstellära mediet

Stjärnmaterialet finns i det interstellära mediet mellan stjärnorna. Är stjärnmaterialet tätare med högre densitet kallas dessa för en nebulosa. Är stjärnmaterialet väldigt koncentrerat är det en stjärna som strålar eftersom temperaturökningen vid kollapsen av stjärnmaterialet leder till en temperatur och tryck som möjliggör sammanslagning av lätta grundämnen via fusion.

Triggandet av nebulosakollaps

Nebulosorna befinner sig i de enorma avstånden mellan stjärnorna och förändras normalt sett inte märkbart eftersom gravitationen inte påverkar stoftmolnen när materian är så pass utbredd. Det är inte förrän en yttre kraft påverkar molnen som balansen rubbas och gravitationen kan ta överhand över det utåtriktade gastrycket och får molnet att börja dra sig samman. Detta kan t ex ske när en stjärna exploderar i en supernova, när en chockvåg går igenom en galax eller när två stoft inuti en galax eller mellan galaxer kolliderar med varann.

Bestämmande av stjärnmassa

Det inre trycket i ett moln bestäms av dess temperatur och densitet, medan gravitationskrafternas storlek avgörs av radien och den totala massan hos molnet. För en viss densitet och temperatur så måste massan vara större än ett visst värde för att molnet skall kunna börja kontrahera. Massan måste vara större än den s k jeansmassan som upptäcktes av den engelska astronomen James Jeans (1877-1946). Vanligtvis ligger Jeansmassan på flera tusen solmassor på grund av att densiteten är så pass låg och temperaturen så förhållandevis hög för att vara i det interstellära mediet (normalt sett är temperaturen bara ett par grader över den absoluta nollpunkten).

Enkelstjärna eller multipelstjärnor

Stjärnorna bildas ur nebulosor som börjar kollapsa när de störs av tryckvågor i det interstellära mediet. Dessa nebulosor är stora, normalt sett flera ljusår i diameter, otroligt utspridda ansamlingar av materia där densiteten inte är högre än vad som kan åstadkommas i de bästa vakuumkamrarna på Jorden. Det bildas vanligtvis flera olika kollapscentrum som var och en bildar en stjärna.

Det bildas ofta multipelstjärnor i dessa kollapsande nebulosor.

Hur stor respektive ansamling av materia blir beror mestadels på temperaturen hos nebulosan och dess variationer.

När stjärnorna tänds fusionsmässigt och börjar inträda på huvudserien så blåses det överblivna materialet från nebulosan bort av stjärnvindarna och stabila förhållanden inträder som normalt kommer att råda i tio miljardtals år för en mindre stjärna. Allt eftersom så kastar även de mindre stjärnorna av sig materia, dels genom stjärnvindarna men framförallt när stjärnorna går in i jättestadiet och sväller flera gånger om. Då kastas framförallt väte ifrån stjärnan vilken är det mest förekommande grundämnet i vatten. Som är fundamentalt för allt biologiskt liv.

Tunga grundämnen bildade i supernova

Materien som skapas i en supernova, då materian utanför mitten av stjärnan bestrålas av en enormt intensiv våg av neutroner, är alla tyngre grundämnen än järn som på ett ögonblick byggs upp.

Stjärnor bildas i grupper i nebulosor, som är stoftmoln bestående av bl a gammalt stjärnmaterial, som av olika anledningar börjar dra ihop sig. Dessa grupperingar av stjärnor kallas för öppna stjärnhopar eftersom de bildade stjärnorna i nebulosan hänger samman gravitationellt men långsamt splittras av yttre gravitationell påverkan.

Utspridande av förädlad materia

Nebulosorna har bildats av tidigare generationers stjärnor som kastat ut materia i stjärnvindar och supernovor. Det nya materialet är anrikat på tyngre grundämnen eftersom materia slås samman till tyngre ämnen genom fusion i stjärnorna. Endast väte och helium har bildats på andra ställen än i stjärnorna, nämligen i Big Bang, den stora ursmällen. Denna process där nya stjärnor bildas ur materian ifrån gamla stjärnor för att i sin tur avge sin materia till nya nebulosor kallas det kosmiska kretsloppet.

Källor: