Τι συμβαίνει με τη γωνιακή ταχύτητα ενός αστέρι καθώς συρρικνώνεται;
Εδώ είναι γιατί:
* γωνιακή ορμή (l) είναι ένα μέτρο της τάσης ενός αντικειμένου να περιστρέφεται. Υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας τη στιγμή της αδράνειας του αντικειμένου (i) με τη γωνιακή ταχύτητά του (ω):l =iω.
* Στιγμή αδράνειας (i) είναι ένα μέτρο για το πόσο ανθεκτικό είναι ένα αντικείμενο στις αλλαγές στην περιστροφή του. Για μια σφαίρα, είναι ανάλογη με τη μάζα και το τετράγωνο της ακτίνας του:i =(2/5) mr².
* γωνιακή ταχύτητα (ω) είναι ο ρυθμός με τον οποίο ένα αντικείμενο περιστρέφεται, μετράται σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο.
Η διατήρηση της γωνιακής ορμής:
Η συνολική γωνιακή ορμή ενός συστήματος παραμένει σταθερή εκτός εάν ενεργεί από μια εξωτερική ροπή. Στην περίπτωση ενός συρρικνούμενου αστέρι:
1. Η μάζα παραμένει σχετικά σταθερή: Ενώ ένα αστέρι χάνει κάποια μάζα μέσα από αστρικούς ανέμους, είναι μια σχετικά μικρή ποσότητα σε σύγκριση με τη συνολική μάζα του.
2. Η ακτίνα μειώνεται: Καθώς το αστέρι συρρικνώνεται, η ακτίνα του μειώνεται. Αυτό οδηγεί σε μείωση στη στιγμή της αδράνειας (i) επειδή εγώ είναι ανάλογη προς το τετράγωνο της ακτίνας.
3. Η γωνιακή ταχύτητα αυξάνεται: Για να διατηρηθεί η σταθερή γωνιακή ορμή (L), η γωνιακή ταχύτητα (ω) πρέπει να αυξηθεί αφού η στιγμή της αδράνειας (i) μειώνεται.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε έναν περιστρεφόμενο πατινάζ πάγου που τραβά τα χέρια τους. Καθώς το κάνουν αυτό, η στιγμή της αδράνειας τους μειώνεται και η γωνιακή ταχύτητά τους αυξάνεται, καθιστώντας τους γρηγορότερα. Η ίδια αρχή ισχύει για ένα συρρικνούμενο αστέρι.
Συνέπειες:
Αυτή η αύξηση της γωνιακής ταχύτητας μπορεί να έχει σημαντικές συνέπειες για την εξέλιξη ενός αστεριού:
* Ταχύτερη περιστροφή: Το αστέρι περιστρέφεται ταχύτερα, ενδεχομένως οδηγώντας σε πιο έντονα μαγνητικά πεδία και αστρικούς ανέμους.
* Σχήμα στρεβλώσεων: Η ταχεία περιστροφή μπορεί να προκαλέσει το αστέρι να ισοπεδώθηκε στους πόλους και να διογκωθεί στον ισημερινό.
* Ενισχυμένη αστρική δραστηριότητα: Η αυξημένη περιστροφή μπορεί να οδηγήσει σε συχνότερες και έντονες φωτοβολίδες και εκτροπές της στεφανιαίας μάζας.
Συνοπτικά, καθώς συρρικνώνεται ένα αστέρι, η γωνιακή ταχύτητά του αυξάνεται λόγω της διατήρησης της γωνιακής ορμής. Αυτή η αύξηση της γωνιακής ταχύτητας έχει σημαντικές επιπτώσεις στην εξέλιξη και τη συμπεριφορά του αστεριού.
