چگونه ستارگان متولد می شوند و چگونه می میرند؟

14
7213

بیگ بنگ: وقتی که شب هنگام، ستارگان را در آسمان می‌بینیم، احساس می‌کنیم که تغییرناپذیرند. بی‌تردید آنچه ما در آسمان می‌بینیم با آن‌چه که نیاکان ما می‌دیدند چندان تفاوتی ندارد. آسمان شب، هزاران سال پیش نیز که نیاکان ما از ستاره‌ها صورت‌های فلکی می‌ساختند چنین بود. اما ستارگان در معرض تغییر و تحول‌اند. آن‌ها نیز هم‌چون انسان‌ها متولد می شوند، عمری را سپری می‌کنند، و می‌میرند.

0_5ab08_adc30935_XLنموداری از تکامل ستاره ها در گذر زمان از تولد تا مرگ

زمانیکه ستاره ای در سحابی های غول پیکر و عظیم متشکل از گاز و غبار متولد می شود، در منطقۀ پیدایش آن یک ابر گازی کیهانی سرد و عظیم که از مواد موجود در آن می توان هزاران خورشید ایجاد کرد، شروع به انقباض می کند این ابر پس از مدتی کوتاه به پاره ابرهایی کوچکتر تبدیل می گردد که در ابتدا هنوز گلوله های سردی هستند پس از مدتی این گلوله ها بیشتر و بیشتر منقبض می شوند و در این فرآیند به تدریج گرم می شوند. هر یک از این تراکم ها می تواند یک ستاره و یا یک سیستم خورشیدی کامل شبیه همانی که ما در آن زندگی می کنیم ایجاد کند. این گلوله گازی به مرور کوچکتر و کوچکتر می شود و چون اجرام در آن یکدیگر را جذب می کنند متراکم می شود. در این زمان است که مواد پیرامونی این ستارۀ در حال تشکیل(ستاره گونه) شروع به ریزش بر سطح آن می کند.

ستارۀ ایجاد شده، در ابتدا درون پوشش مداری مات و کدری است به تدریج داغ تر می شود و شروع به نور افشانی می کند. سرانجام دما در مرکز آن به چندین میلیارد درجه و فشار درونی آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. تحت چنین شرایطی است که همجوشی یا فرآیند ذوب هسته‌ای آغاز می شود و با شروع این فرآیند مقادیر قابل ملاحظه ای انرژی رها می گردد. تکامل هر ستاره به جرم آن بستگی دارد مثلا اجرامی با جرم کمتر از ۰٫۰۸ خورشید هرگز آن اندازه داغ نمی شوند که فرآیند های همجوشی هسته ایی در آنها رخ دهد ولی ستارگانی با جرم بین ۰٫۰۸تا ۸ برابر خورشید پس از تولد به سرعت وارد حالت پایداری به نام رشته اصلی می شوند و می توانند حداقل چند میلیارد سال در این حالت بمانند. ستارگانی که جرم آنها بین ۸ تا ۲۰ برابرخورشید می باشد سریعتر تکامل می یابند و زودتر هم از بین می روند. همه ی ستارگان از جمله خورشید ما می توانند تقریبا چندین میلیارد سال بطور یکنواخت نور افشانی کنند ولی پس از طی زمان چند میلیارد سال سرانجام خاموش می شوند و می میرند.

مرگ ستارگان آنقدرها هم به سادگی و بی سرو صدا اتفاق نمی افتد و وقتی در هستۀ مرکزی ستاره تمام هیدروژن به هلیوم تبدیل شد دمای آن تا ۱۰۰ میلیون درجه سانتی گراد بالا می رود، هسته در هم می ریزد و داغ‌تر می شود و این روند ادامه می یابد تا جایی‌که حتی هلیوم اطاف هسته مرکزی هم به هیدروژن تبدیل می شود. در این حالت بر اثر همجوشی هسته‌ای دیگری هلیوم به کربن تبدیل می شود و سرانجام با وقوع این فرآیند های پی در پی در یک ستاره ی پیر، فشار اضافی ایجاد می شود و ستاره به صورت یک غول سرخ در می آید. اتفاقی که ۶ میلیارد سال بعد برای خورشید ما دور از انتظار نیست و در اثر این رخداد، سیاره ناهید و عطارد بطور کامل توسط خورشید بلعیده می شوند و دمای زمین تا ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد بالا می رود و بساط حیات برای همیشه از روی زمین برچیده می شود.

در دمای رو به افزایش ستارگان عناصر سنگینی مانند آهن (در دمای ۷۰۰ میلیون درجه سانتی گراد) به وجود می آید، سپس ستاره در یک انفجار ابرنواختر عظیم می ترکد و ابری از گاز و غبار تولید می کند از رهایی لایه‌های بیرونی ستارگان سحابی‌های سیاره‌نما به وجود می آیند، هستۀ مرکزی ستاره به یک کوتوله سفید کوچک و بسیار چگال تبدیل می گردد.چگالی ان به حدی است که یک سانتی متر مکعب از آن حدود ۲۵۰ میلیون تن جرم دارد. ستاره نوترونی فوق که با سرعت بسیار زیادی می چرخد کره ای به شعاع ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر و جرمی حدود ۱٫۴ تا ۳ برابر خورشید دارد.

در ستارهای بزرگ، با جرمی ۲۰ برابر جرم خورشید ما، زمانی که سوختشان تمام می‌شود شروع به جمع شدن می کند و مدام چگالی آن بیشتر و بیشتر میشود، و مدام داغ‌تر و داغ‌تر می شود. برای ستاره‌ای با همچین جرمی هیچ نیرویی در جهان هستی وجود ندارد که توان متوقف کردن جمع شدن آن در خود را، دارا باشد. هسته بسیار سنگین شده است و همین امر باعث میشود که به جمع شدن در خود ادامه دهد. گرانش ، وحشی شده است! در حدود ۱۵ ثانیه نیروی غیر قابل مهار ستاره ای را که میلیون ها مایل قطر دارد به چیزی با قطر حدوداً ۱۲ مایل در هم می شکند. همۀ جرم ستاره همچنان پابرجاست و همین جرم خودش است که مدام باعث میشود که بیشتر در خود فرو رود و کوچکتر شود دمای مرکز به ۱۰۰ میلیارد درجه میرسد. لایه های بیرونی بصورت سوپرنوا منفجر میشوند، ولی در مرکز هستۀ ستاره در چیزی به نام چاه گرانشی سقوط می کند. ستاره خودش را در یک نقطه فشرده میکند یک سیاه چاله متولد می شود!!!

مطالعه بیشتر در: Stellar_evolution , nasa


14 دیدگاه ها

  1. من همیشه زندگی ستاره ها برام جالب بوده.ممنون از مطلب مفیدتون.اما میشه مطالبی رو که میذارید ساده تر بیان کنید تا کسایی که تخصصی در این مورد ندارن هم بتونن یاد بگیرن.ممنون.

    • فکر میکنم زمانی که گاز های هیدروژن و هلیم متراکم شده و مجموعه گازی به نام سحابی را به وجود می آورند سحابی هم منفجر میشود و ستاره وکهکشان ها به وجود می آیند و پس از انفجار ستاره ها عناصر مختلف تشکیل میشوند.

    • زمانی ک در ابر یک اختلال ب وجود میاد( این اختلال میتونه هرچیزی باشه مثلا پروتوی فرابنفش ساطح بشه چون پروتو فرابنفش دمای کمی داره و خود ابر ها دمای بالاتری دارند باعث میشه این اختلال ب وجود بیاد!) اون تیکه از ابر ،شرو ب جنبو جوش میکنه و از ابر جدا میشه ، اگ ابر نتونه خودشو جمع و جور بکنه ، این تیکه ها ب صورت زنجیره ای شرو ب جدا شدن از ابر میکنن. حالا این تیکه های جدا شده از ابر یا همون گلوله های گازی اگه توانایی کافی داشته باشن تا دما رو ببرن بالا تر ینی گرانش هنچنان بر فشار غلبه کنه وفشرده شه و جرم هم زیاد بشه (از ۰/۸ام جرم خورشید نباید کمتر شه وگرنه ستاره تشکیل نمیشه و تبدیل ب یک کوتوله ی سیاه میشه) دما هم زیاد بشه ب طوری ک ب ۱۰میلیون سانتی گراد برسه(دمای هسته خورشید) هیدروژن شرو ب سوختن میکنه و ستاره تشکیل میشه!

    • دوست عزیز این موضوع رو خیلی وقت پیش که جواب داده شده دانشمندان پس از انفجار ستاره های در حال مرگ رو برسی کردند و دیدند سحابی هایی مختلف در طیف های مختلف با توجه به نوع انفجار و دمای انفجاری و جرم مربوط به انفجار ستاره بستگی دارد رو مشاهده کردند سحابی های ستاره ای و سیاره ای و قمری رو تشکیل دادند با توجه به سرد شدن سحابی ها و ابرهای گازی در طول زمانهای زیادی گازها فشرده و با از دست دادن دمای خودشون سیارات فلزی سیاراتی بودند که زودتر سرد شده و در هم فشرده میشدند و در نزدیکی ستاره تازه متولد شده شان قفل گرانشی ستاره ای میشند و سحابی های دور تری که گازو گرد و غبار فلز کمتر و کمتری دارن به لحاظاز دست دادن گرمای کمتری در فواصل دورتری ولی در قفل گرانشی ستاره خود پیوسته در حال سرد شدن میکنند و بدلیل داشتن هسته اهنی خیلی کمتری سیاره های گاز شکل کروی رو تشکیل میدهند و سیارات میانی اینگونه اند سیاراتی که خیلی خیلی دورتر هستند تمام قسمت عنده انها گاز بوده و سحابی های سیاره ای سبکی بودند ولی بخاطر قفل گرانشی ستاره در مدار ستاره شروع به چرخش کرده و گوی های گازی رو تشکیل دادند ولی بدلیل اینکه دمای انها بشدت پایین اومد و گوی های یخی رو مثل نپتون و پروتون تشکیل دادند

  2. تنها قسمتی که همیشه در فهم مرگ ستارگان نه تنها در اینجا بلکه در جاهای دیگر هم بصورت مبهم توضیح داده میشود توضیح چگونگی تشکیل سیاهچاله است.
    لطفا فرآیند تشکیل سیاهچاله ها را در مطلبی جداگانه و کاملا دقیق و با زبان ساده توضیح دهید با تشکر.

    • دوست عزیز تشکیل سیاه چاله بستگی به جرمش دارد که ۲۰برابر جرم و بزرگی ستاره ما و خورشید ما رو داشته باشد به اندازه توپ فوتبال به سیاه چاله تبدیل میشود و اینها چون مقادیر کوچکی هستند زیاد جلب توجه نمیکنند در عین این حال همین قدر سیاه چاله هم میتواند منظومه ما در عرض چند سال نابود کند سیاه چاله ها وقتی پدید می ایند که تمام هلیوم های هسته ستاره هم سوخته و به هیدروژن تبدیل نیشوند و دمای ستاره پس از سوخت هلیوم و هدروژن به میلیاردها درحه سلیوس میرسد و وقتی تمام سوخت هسته تموم شد بدلیل دمای زیاد هم جوشی هسته ای رخ داده و تمام اتم های موجود در هسته در هم فرو ریخته میشوند و به این معنی که تمام جرم ستاره بعد از انفجار در عرض چند ثانیه منقبض شده و به هیچی میرسه در اون بحث همجوشی و منقبض شدن اتم های هسته رو در هن شکسته و فضای خالی ایجاد میکنند پس از شکست اتم ها و ایجاد شدن فاصله دو برابری از هیچ فاصله ای تمامی جرم ستاره شروع به افتادن در اون منطقه و فاصله ایجاد شده میکنند و چون دمای این منطقه از هسته هسته هسته هسته ستاره بعد مرگ نیلیاردها سانتیگراد گرما داشته فروریختن اون منطقه رو به صورت چرخشی تبدیل میکند که پس از سالها تحقیق و اولین شکل و تصویربرداری از سیاه چاله ها تونستن در ۲۱ماه قبل به وضوح ببین و حال لحظه چرخش و فروریختن اتم های سوخته شده رو در حالت معمولی به ۱٫۲۰۰میلیون کیلومتر در ثانیه ببینین در ثانیه میرساند این در حالی است که سرعت حرکت ۳۰۰هزار کیلومتر در ثانیه یعنی سرعت در هم رفتن و چرخیدن در مرکز ستاره ای که مرده و چگالی بیشتری داشته تبدیل به سیاه چاله معمولی بشود رو ۴برابر بیشتر از سرعت نور هست….امیدوارم درک کنی

دیدگاهتان را بنویسید

Please enter your comment!
Please enter your name here

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.