نگاهی به انواع مختلف ِ ستارگان

بیگ بنگ: قطعاً هنگامی که به آسمان شب می نگرید، متوجه تفاوت های رنگی ستاره ها می شوید. ستاره ها همگی اساساً یکسان اند، گلوله‌های توپی بزرگی از گاز که در فاصله چند میلیون سال نوری می سوزند، درسته؟ خب، نه دقیقاً. در واقع، ستاره ها به مانند هر چیز دیگری در کیهان متنوع اند که با در نظر گرفتن ویژگی هایشان در دسته های مختلفی جای می گیرند.

به گزارش بیگ بنگ، در کل، انواع مختلفی از ستارگان وجود دارند؛ از کوتوله های قهوه ای کوچک گرفته تا سرخ و غول پیکرهای آبی. ستارگان عجیب و غریب بسیاری هم وجود دارد، مثل ستاره های نوترونی و ستاره های ولف رایه. با ادامه یافتن کاوش انسان در خصوص کیهان، چیزهای بیشتری درباره آنها فرا می گیریم که گستره ذهنی ما را نسبت به ستارگان افزایش می دهد. اکنون بگذارید نگاهی به انواع مختلف ستارگان داشته باشیم.

چرخۀ زندگی و مرگ ستارگان

پیش ستاره

پیش ستاره همان چیزی است که قبل از ایجاد ستاره وجود دارد. پیش ستاره مجموعه ای از گاز حاصل از فروپاشی یک سحابی مولکولی غول پیکر می باشد. مرحله پیش ستاره در تکامل ستاره ای، تقریبا صد هزار سال به طول می انجامد. در طول این زمان، گرانش و فشار افزایش می یابد و زمینه ساز رمبش ستاره می گردد. تمامی انرژی آزاد شده توسط این ستاره تنها از گرمایش حاصل از انرژی گرانشى نشأت می گیرد ( واکنش‌های گداخت هسته‌ای هنوز آغاز نشده‌ است.)

ستاره تی ثورى

این ستاره مرحله ای در شکل گیری و تکامل ستاره قبل از تبدیل شدن آن به ستاره ای در رشته اصلی میباشد. این مرحله در پایان دورۀ پیش ستاره رخ می دهد؛ یعنی زمانی که فشار گرانشی نگهدارنده ستاره، نقش منبع را برای کلیه انرژی ستاره ایفا می کند. ستاره های تی ثورى(T Tauri) فاقد فشار و دمای کافی در هسته شان هستند تا گداخت هسته‌ای را رقم بزنند، اما قطعاً به ستارگان رشته اصلی شباهت دارند.

تصویری از ستاره‌ی جوان V۳۳۱ Cyg که ۱۸۰۰ سال نوری با زمین فاصله دارد و در دسته تی ثوری قرار دارد.

آنها تقریبا دمای یکسانی دارند اما روشن تر اند که دلیلش بزرگ بودن شان است. ستارگان تی ثوری دارای نواحی بزرگی از پوشش لکه خورشیدی اند؛ همچنین، فروزش های شدید پرتو ایکس و بادهای ستاره ای بسیار قدرتمندی دارند. ستاره ها به مدت تقریبی ۱۰۰ میلیون سال در مرحله تی ثورى باقی خواهند ماند.

ستارگان رشته اصلی

اکثر ستارگان موجود در کهکشان راه شیری ما و حتی کیهان در زمرۀ ستارگان رشته اصلی جای می گیرند. خورشید یک ستاره رشته اصلی به شمار می آید، نزدیکترین همسایگان ما یعنی آلفا قنطورس A و شباهنگ، هم همینطور. این نوع ستارگان می توانند اندازه، جرم و روشنایی متغیری داشته باشند. اما همه آنها کار مشابهی را انجام می دهند که عبارتست از تبدیل هیدروژن به هلیوم در هسته، آزاد کردن مقدار بسیار زیادی انرژی. ستارگانی که در این دسته جای گرفته‌اند، حالت تعادل هیدرواستاتیک را تجربه می کنند. گرانش ستاره را به سمت داخل می کشد و فشار حاصل تمامی واکنش های گداخت در ستاره آن را به سمت بیرون سوق می دهند.

نمودار هرتسپرونگ راسل که رابطه‌ای بین قدر مطلق، درخشندگی، رده‌بندی، و دمای مؤثر ستارگان را نشان می‌دهد.

نیروهای بیرونی و درونی موجب تعادل یکدیگر می شوند و ستاره در حالت کروی باقی می ماند. اندازه ستارگان در رشته اصلی به جرم آنها بستگی دارد که مقدار کشش گرانشی آنها به سمت داخل را تعریف می کند. محدودیت جرمی پایین یک ستاره زنجیره اصلی در حدود ۰٫۰۸ برابر جرم خورشید یا ۸۰ برابر جرم مشتری است. این کمترین مقدار فشار گرانشی مورد نیاز برای راه انداختن فرآیند گداخت در هسته می باشد. از دیدگاه نظری، ستارگان می توانند تا ۱۰۰ برابر جرم خورشید نیز رشد پیدا کنند.

ستاره غول سرخ

زمانی که ستاره هیدروژن را در هسته اش مصرف کرده باشد، فرآیند گداخت متوقف می شود و ستاره دیگر برای خنثی کردن فشار درونی به تولید فشار بیرونی نمی پردازد. مقداری هیدروژن در پیرامون هسته بر تداوم حیات ستاره تاثیر مثبت می گذارد، اما همزمان باعث بزرگ شدن قابل توجه اندازه آن می شود. ستاره پیر به ستاره غول سرخی تبدیل می شود که صد برابر بزرگتر از مرحلۀ رشته اصلی میباشد.

زمانی که سوخت هیدروژن خاتمه می پذیرد، مقدار هلیوم بیشتر و حتی عناصر سنگین تری می توانند در واکنش های گداخت به مصرف برسند. مرحله “غول سرخ” در طول حیات یک ستاره تنها چند میلیون سال طول می کشد، یعنی تا زمانی که سوخت آن بطور کامل پایان یافته و به کوتوله سفید تبدیل شود.

ستاره کوتوله سفید

زمانی که سوخت هیدروژنی ستاره در هسته به طور کامل تمام شود و فاقد جرم کافی برای وادار کردن عناصر بیشتر به واکنش گداخت باشد، شرایط برای تبدیل آن به یک ستاره کوتوله سفید مهیا می شود. فشار سبک بیرونی حاصل از واکنش گداخت متوقف شده و ستاره تحت ِ کشش گرانش خود به سمت داخل رمبش می کند.

مقایسه زمین در مقابل یک ستاره کوتوله سفید

دلیل تابناک بودن کوتوله سفید این است که زمانی یک ستاره داغ بود، اما دیگر خبری از واکنش های گداخت نیست. کوتوله سفید روند سرد شدن را طی خواهد کرد. این فرآیند صدها میلیارد سال طول می کشد.

ستاره کوتوله سرخ

ستاره های کوتوله سرخ متداول ترین نوع ستارگان در کیهان هستند که در دسته ستاره های رشته اصلی جای می گیرند، اما آنقدر جرم کمی دارند که از ستارگانی نظیر خورشید ما نیز سرد ترند.

ستاره های کوتوله سرخ می توانند ترکیب سوخت هیدروژنی را در هسته حفظ کرده و در مقایسه با سایر ستارگان از سوخت ذخیره شده برخوردار باشند. اخترشناسان برآورد می کنند که برخی از ستارگان کوتوله سرخ تا ۱۰ تریلیون سال به سوختن ادامه خواهند داد. کوچکترین کوتوله‌های سرخ ۰٫۰۷۵ برابر جرم خورشید اند و می توانند جرمی بالغ بر نصف جرم خورشید هم داشته باشند.

ستاره های نوترونی

اگر ستاره ای از جرمی بین ۱٫۳۵ تا ۲٫۱ برابر جرم خورشید برخوردار باشد، به هنگام مرگ به کوتوله سفید تبدیل نمی شود. در عوض، ستاره در اثر یک انفجار ابرنواختری فاجعه آمیز، پایانش را به چشم می بیند و هسته باقیمانده به ستاره نوترونی تبدیل می شود.

همانطور که از نامش پیداست، ستاره نوترونی نوع بیگانه ای از ستاره می باشد که تماماً از نوترون تشکیل شده؛ زیرا گرانش شدید ستاره نوترونی باعث درهم شکستن پروتونها و الکترونها برای ایجاد نوترون ها میگردد. اگر ستاره ها اندازه ای بزرگتر از این داشته باشد، آنها به جای ستاره های نوترونی، پس از پایان ابرنواختری به سیاهچاله تبدیل خواهند شد.

ستاره های ابر غول پیکر

ستاره های ابر غول پیکر بزرگترین ستارگان در کیهان محسوب می‌شوند؛ اینها هیولاهایی با جرمی چند برابر جرم خورشید هستند. برخلاف ستاره نسبتا پایداری نظیر خورشید، ابر غول پیکرها با سرعت بسیار زیادی به مصرف سوخت هیدروژن می پردازند و تمامی سوخت موجود در هسته هایشان را تنها در طی چند میلیون سال مصرف خواهند کرد.

مقایسه ی خورشید با یک ستارۀ ابر غول

ستاره های ابر غول پیکر روند زندگی پر سرعتی داشته و در جوانی می میرند؛ در نهایت، بعنوان ابرنواختر منفجر می شوند. این فرآیند نابودی و تجزیه کامل آنها را در پی دارد. همان طور که می بینید، ستاره ها دارای اندازه، رنگ و انواع مختلفی هستند. فهمیدن دلایل وقوع این رویدادها و مراحل گوناگون زندگی ستارگان برای افزایش درک و بینش ما نسبت به کیهان حائز اهمیت فراوانی می باشند. علاوه بر این، چنین بینشی می تواند محققان را در پی بردن به رمز و راز حیات فرازمینی و کاوش بیشتر سیارات دوردست کمک کند.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: universetoday.com

image_pdfimage_print
(17 نفر , میانگین : 4٫76 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=62551
منصور نقی لو

منصور نقی لو

کارشناسی مترجمی زبان انگلیسی. علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فرگشت، اکتساب زبان اول، یادگیری زبان دوم و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. حسین گفت:

    ممنون، مقاله جالب و ساده ای بود و اطلاعات خوبی به خواننده منتقل می کند.

  2. حسین گفت:

    آیا مشخص میباشد که ستاره های ابر غول پیکر بعد از پایان عمرشان به چه سر انجامی دچار میشوند؟؟؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *