Skólaskýrsla 1995 - Verzlunarskóli Íslands

) Ef við höfum 10 grömm af 226 88Ra í dag, hve mikið verður þá eftir af því eftir 4800
ár
12. Ritaðu nöfn þessara efna:
Cl
a) CH 3 CH 2 CHCH 3
b) CH 2 =CHCH 3
13. Jarðfræði. Hvað eru innræn og útræn öfl Lýstu einnig samspili þeirra. Lýstu bæði 3
flokkum útrænna afla og nefndu a.m.k. 5 dæmi (gerðir) úr einum eða fleirum af þeim.
14. Stjörnufræði. (Sjá meðfylgjandi grein úr Morgunblaðinu, 31.03.1996).
Fjallaðu um mikilvægi dulstirna með hliðsjón af greininni.
Aldur alheimsins eftir Sverri Ólafsson
Þar til í byrjun þessarar aldar gerðu vísindamenn ráð fyrir því að fastastjörnur og þyrpingar þeirra
hefðu fasta og óbreytanlega afstöðu sín á milli. Það kom því sem reiðarslag fyrir marga þegar bandaríski
stjarnvísindamaðurinn Hubble komst að þeirri niðustöðu árið 1929 að alheimurinn er stöðugt að þenjast
út. Hann dró þessa ályktun af athugunum sem hann gerð á hliðrun í bylgjulengd ljóss (rauðviki) frá
fjarlægum vetrarbrautum. Hubble fann einnig að útþensluhraði vetrarbrautanna var í réttu hlutfalli við
fjarlægð þeirra frá athugunarstað, þ.e. jörðinni. Hlutfallsfastinn á milli hraðans og fjarlægðarinnar
nefnist nú Hubble fasti og hefur æ síðan verið ákaft umræðuefni stjarnfræðinga.
Gildi Hubble fastans hefur mikilvægar afleiðingar fyrir áætlaðan aldur alheimsins. Því minna sem
gildi fastans er því hægari er útþensla alheimsins sem þar af leiðandi hefur þurft lengri tíma til að ná
þeirri stærð sem hann hefur í dag. Hátt gildi fyrir fastann hins vegur hefur í för með sér tiltölulega ungan
alheim, sem hefur þanist til núverandi stærðar á tiltölulega skömmum tíma. Til þess að áætla Hubble
fastann þurfa stjarnfræðingar að gera mjög erfiðar mælingar á sambandinu á milli rauðviks og fjarlægðar
vetrarbrauta. Til þess nota þeir nær eingöngu mælingar á því ljósmagni vetrarbrautar sem nær að ferðast
alla leið til jarðarinnar. Greint ljósmagn er síðan borið saman við áætlaðan innri ljósstyrk
vetrarbrautarinnar. Vandamálið er að innri ljósstyrkurinn er venjulega óþekkt stærð.
Mældur ljósstyrkur stjörnu dofnar í réttu hlutfalli við annað veldi þeirrar fjarlægðar sem ljósið hefur
ferðast. Þetta lögmál mundi gefa áreiðanlega vísbendingu um fjarlægð stjarna ef þær hefðu jafnan, eða
a.m.k. þekktan ljósstyrk. Viðleitni vísindamannanna hefur því beinst að því að finna stjörnur eða
stjörnukerfi sem hafa mismunandi staðsetningu innan alheimsins og þekktan ljósstyrk. Á þriðja
áratugnum fundu tveir stjarnfræðingar, Henrietta S. Leavitt og Harlow Shapeley, stjörnugerð sem að
nokkru leyti uppfyllir þessi skilyrði. Vandamálið er einungis að þessar stjörnur, s.k. Cepheid stjörnur,
eru of ljóslitlar til að greinast í fjarlægum vetrarbrautum.
Á undanförnum árum hafa framfarir í mælitækni auðveldað leitina að stöðluðum ljósgjöfum sem nota
má til nákvæmari lengdarmælinga. Margir fræðimenn eru nú þeirrar skoðunar að nota megi
sprengistjörnur af gerðinni 1A sem viðmiðunarljósgjafa. Kosturinn við þessar sprengistjörnur er að
ljósstyrkur þeirra er milljón sinnum meiri en ljósstyrkur Cepheid stjarna og því greinast þær í langtum
meiri fjarlægð. Vandamálið er hins vegar að þangað til nýlega var hlutfallið á milli innri ljósstyrks
Cepheid stjarna og 1A sprengistjarna óþekkt. Vitneskja um þetta hlutfall er hins vegar forsenda þess að
nota megi stjörnur til nákvæmra fjarlægðarmælinga. Mögulegt er að rannsóknir á undanförnum árum
ásamt þróun nýrrar mælitækni geti leyst úr þessu vandamáli.
Rannsóknir sem hófust árið 1992 á vetrarbrautinni NGC 4639 bentu til þess að þar væri að finna 1A
sprengistjörnu. Vísindamenn mældu ljósstyrk stjörnunnar eins og hann greindist á jörðinni. Það sem
kom vísindamönnum mest á óvart var að þeim tókst einnig að greina 20 Cepheid stjörnur innan
vetrarbrautarinnar. Þar sem styrkur Cepheid stjarna er þekktur gátu vísindamennirnar reiknað
fjarlægðina til NGC 4639 sem reyndist 82 milljónir ljósára. Út frá þessu gátu þeir síðan áætlað innri
ljósstyrk sprengistjörnunnar. Ef allar sprengistjörnur af gerðinni 1A hafa svipaðan ljósstyrk veita þær
stjarnvísindamönnum því áreiðanlegt verkfæri til fjarlægðarmælinga og þar af leiðandi til áætlunar
Hubble fastans.
Þessar niðurstöður benda til þess að Hubble fastinn sé u.þ.b. 57 km/s á hverja megaparsek. Með
öðrum orðum, útþensluhraði alheimsins eykst um 57 km á sekúndu fyrir hverja fjarlægðaraukningu sem
nemur 3,26 milljónum ljósára. Ef þessar niðurstöður eru réttar þá er alheimurinn um það bil 17x10 9 ára
gamall. Nokkrir fræðimenn hallast frekar að því að Hubble fastinn sé af stærðargráðunni 80 sem mundi
100