Structura internă a Soarelui

Soarele este format din trei straturi interioare între care nu există limite clare. În centru se află nucleul, caracterizat prin temperaturi şi presiuni foarte mari. Aici au loc fuziuni nucleare în urma cărora se formează nuclee de heliu din nuclee de atomi de hidrogen (protoni) – aproximativ 600 de milioane de tone pe secundă, şi produşi secundari. Aceştia sunt energia, emisă sub formă de fotoni – radiaţie electromagnetică (EM), şi neutrinii (particule fără sarcină electrică şi de masă aproape nulă).

Radiaţia EM se propagă din centru spre exterior printr-o zonă puţin mai rece, numită zona radiativă. Traversarea acestei zone durează în jur de 1 milion de ani, pentru că fotonii sunt continuu absorbiţi şi re-emişi de ionii din plasmă.

Mai departe, energia se adună într-o zonă convectivă, unde există jeturi imense de plasmă care se ridică, alături de jeturi mai reci de plasmă, care coboară. Apoi, energia este transferată către suprafaţă, în fotosferă. De aici se degajă în spaţiu, sub formă de căldură, lumină şi alte forme de radiaţii.

 

Interiorul stelelor

Astronomii pot vedea la o adâncime de 500 km sub suprafaţa Soarelui cu ajutorul telescoapelor optice. Dar, din cauza razei solare de 700 000 km, un volum uriaş nu poate fi observat direct.

Încă din anii 1920 astrofizicienii au calculat că centrul Soarelui are o temperatură de aproximativ 15 milioane grade C şi o densitate de aproximativ 150 de ori mai mare decât a apei.

În 1939, fizicianul Hans Bethe a arătat că procesele nucleare care au loc în aceste condiţii extreme transformă lent hidrogenul în heliu, degajând cantităţi enorme de energie prin distugerea masei. Extinzând acest model s-a demonstrat că heliul este transformat în carbon şi oxigen în stelele uriaşe iar în cele mai masive stele sunt produse elemente mai grele – cobalt, fier.

În anii 1960 au apărut şi primele detectoare de neutrini, pentru a detecta particule subatomice emise in urma fuziunilor nucleare în Soare. Din anii 1970, tehnica helioseismologiei le-a permis astronomilor să monitorizeze rezonanţa undelor sonore în interiorul Soarelui,  pentru a-i descrie structura în detaliu.

Materia Neagră şi Energia Neagră

În Univers există mult mai multă materie decât este vizibilă prin stele şi alte obiecte cosmice. Materia invizibilă se numeşte materie neagră. Compoziţia ei nu este cunoscută. Ea poate lua forma unor obiecte întunecate, asemănătoare planetelor sau a unor entităţi subatomice neobişnuite care nu interacţionează aproape deloc cu materia obişnuită.

De ce ar exista materie neagră în Univers ?

Răspunsul este simplu, dacă analizăm mişcarea galaxiilor din roiuri, care are o viteză prea mare ca să poată fi explicată numai prin forţa gravitaţională a materiei vizibile. Trebuie să existe o masă suplimentară.

În plus, având în vedere rapiditatea cu care Universul se extinde, cosmologii au presupus că există energie neagră, o forţă care contracarează gravitaţia şi face Universul să se extindă mai repede.

Imaginea de mai jos a fost luată într-un detector subteran de particule, unde cosmologii cercetează neutrinii. Neutrinii din Cosmos sunt particule cu o masă foarte mică,  care combinaţi, ar putea constitui 1% sau 2 % din materia neagră.