مراحل زندگی یک ستاره
مراحل زندگی یک ستاره
پیش-ستاره:
ابتدا تراکم تدریجی یک سحابی در اثر نیروی گرانش به تجمع مواد منجر می شود و حرارت به چند درجه بیش از "صفر مطلق" (یعنی ۲۷۳٫۱۵- درجهٔ سانتیگراد یا ۴۵۹٫۶۷- درجهٔ فارنهایت که رسیدن بدان عملاً غیرممکن است) می رسد. سرما به قدری است که نوری از مواد ساطع نمی شود. در این زمان فقط امواج رادیویی گسیل می شود.
فروسرخ:
با افزایش گرانش و جرم سحابی، امواج رادیویی به امواج فروسرخ تغییر می یابد. شی را در این حالت ستاره فروسرخ نامند. این روند حدود 30 میلیون سال صورت می پذیرد و دمای قسمت مرکزی از چند درجه مطلق به حدود 20 میلیون درجه مطلق می رسد.
ستاره سرخ:
ستارگان با جرم متوسط، ستاره هایی هستند که جرمشان از 5/0 تا 8 برابر جرم خورشید است. خود خورشید نیز در این دسته از ستارگان جای دارد. وقتی نیروی انرژی های تولید شده در مرکز ستاره با نیروی گرانش به تعادل برسد، هیدروژن سوزی در هسته ی ستاره متوقف می شود اما پوسته ی هیدروژن سوزی ضخیم به مصرف سوخت قابل دسترس ادامه میدهد و منجر به تحول رو به قرمز می شود.
بعد از آنكه ستاره شكل ميگيرد واكنشهاي هستهاي در داخليترين هسته ستاره ، هيدروژن را به هليوم تبديل ميكند و انرژي آزاد ميگردد. سرانجام همه هيدروژن درون آن به مصرف ميرسد. لايههاي بيروني باد ميكنند تا ستاره را به اندازه غول برسانند. ستاره غول معمولاً دارای درخشندگیای میان ۱۰ و ۱۰۰۰ برابر درخشندگی خورشید است.
وقتی همه هیدروژن موجود در هسته یک ستاره با جرم متوسط به هلیوم تبدیل شد، گرانش بار دیگر دست به کار شده و منجر به انقباض شدید ستاره می گردد.
این انرژی مازاد، لایه های بیرونی ستاره را به شدت به بیرون هل می دهد در نتیجه ستاره تا حد بسیار زیادی بزرگ می شود. با بزرگ شدن اندازه ستاره، لایه های بیرونی آن سرد می شوند، در نتیجه رنگ ستاره سرخ می گردد. از طرفی با بزرگتر شدن سطح ستاره، درخشش آن نیز بیشتر می شود.
غول آبی:
هنگامیکه سوخت هلیوم موجود در هسته به اتمام رسید، هسته منقبض و در نتیجه داغتر می شود. لایه های بیرونی ستاره منبسط می شوند. ستاره بار دیگر به یک غول تبدیل می گردد اما این بار آبی تر و درخشانتر از بار پیش. کوتوله آبی در اثر گرانش بیشتر به کوتوله سفید تبدیل می شود.
اکثریت ستارگان، کوتوله هستند. دمای سطحی کوتولههای سفید ۵۰٬۰۰۰ درجه کلوین و یک میلیون بار از خورشید درخشانتر میباشند.
کوتوله قرمز:
اقلیت ستارگان کوتولههای قرمز بسیار تاریک هستند که یک هزار بار از خورشید ما درخشندگی کمتری دارند. یک ستاره کوتوله سرخ غالبا به ستارهای گفته میشود که جرمی کمتر از نصف جرم خورشید داشته باشد (کمتر از ۰٫۷۵ جرم خورشید را کوتوله قهوهای گویند) و دمای سطحی آن کمتر از ۳٬۵۰۰ درجه کلوین باشد.
كوتوله قهوه اي:
كوتوله قهوه اي ستاره اي است كه جرمش کمتر از ۰٫۷۵ جرم خورشید و به اندازه اي كوچك است كه همجوشي هسته اي نمی تواند در هسته اش رخ دهد (دما و فشار در هسته اش براي همجوشي ناكافي است). يك كوتوله قهوه اي خيلي درخشان و تابناك نيست.
کوتوله زرد:
كوتوله هاي زرد، ستارگان كوچك رشته اصلي هستند. خورشيد، كوتوله زرد است.
کوتوله سفید:
اجرامی که جرم آنها از 1/0 جرم خورشید کمتر است هرگز به دمای مرکزی لازم برای شروع سوخت هیدروژن نمی رسند. ستارگان كوچكتر در اثر انقباض به كوتولههاي سفيد تبديل ميشوند.
کوتوله سیاه:
کوتوله های سفید سوختی برای گدازش ندارند، با گذشت بیلیونها سال پیوسته سردتر می شوند و در نهایت به یک کوتوله سیاه، جرمی بسیار کدر، تبدیل می گردند. کوتوله سیاه، نماد پایان چرخه زندگی یک ستاره با جرم متوسط است.
ستاره نوتروني:
از بخش مركزي ابرنواختر ، يك ستاره نوتروني تشكيل ميشود. اگر هسته كمتر از حدود سه تای جرم خورشيد جرم داشته باشد، به يك ستاره نوتروني تبديل مي شود.
اما اگر جرم ستارهاي بيشتر از خورشيد باشد، مرحله كوتوله سفيد را نيز پشت سر ميگذارد تا جايي كه قطر ستاره به حدود ده كيلومتر برسد.
در آخر آهن تولید می شود. سوخت آهن به جای تولید انرژی، انرژی مصرف می کند. در نتیجه ستاره به پایان کار خود رسیده است. چون دیگر نمی تواند برای حفظ تعادل گرانش، انرژی تولید کند.
وقتی جرم هسته آهنی به 4/1 برابر جرم خورشید برسد، نیروی گرانش، هسته را متلاشی می کند. در نتیجه دمای هسته تا نزدیک 10 بیلیون کلوین می رسد! در این دما، هسته آهن شکسته شده و به هسته های سبکتر و در آخر به پروتون و نوترون تبدیل می شود.
ارتجاع توپ نوترونی یک موج کره ای شکل به بیرون از ستاره ارسال می کند. با رسیدن موج به سطح ستاره، دما تا 200.000 کلوین افزایش می یابد. در نتیجه ستاره منفجر شده و موادی را در فضا با سرعت 15.000 تا 40.000 کیلومتر در ثانیه رها می کند. نام این انفجار مهیب ابر نواختر نوع دو است. پس از اینکه یک انفجار ابر نواختر نوع دو رخ داد، قسمتی از هسته ستاره ای باقی می ماند. اگر جرم هسته باقیمانده کمتر از سه برابر جرم خورشید باشد تبدیل به یک ستاره نوترونی می شود.
ابر نواخترها فضا را آکنده از گاز و غباری می کنند که ستارگان دیگر از دل آن پا به عرصه گیتی می نهند.
ابرنواختر:
ستارگانی که جرمشان از 8 برابر جرم خورشید بیشتر است، بهصورت ابرنواختر منفجر ميشوند. ستاره رو به مرگ ، ممكن است در چند ثانيه آخر حيات خود ، به صورت يك ابرنواختر شعلهور شود. درخشش آن چند روز از تمام كهكشانها پيشي ميگيرد.
موقعي كه بسيار غول آساها supergiant مي ميرند، تبدیل به ابرنواختر و سياهچاله مي شوند. ماده بيرون ريخته از يك ابرنواختر ، بخشي از گاز بين ستارهاي و سحابی های جدید را تشكيل ميدهد كه زادگاه ستارگان جديد است.
سياهچاله:
اگر هسته باقیمانده از یک ابرنواختر، جرمی بیش از 3 برابر جرم خورشید داشته باشد، هیچ نیروی شناخته شده ای نمی تواند در مقابل گرانش آن مقاومت کند. هسته آنقدر فشرده می شود که یک سیاهچاله به وجود می آید.
وقتی كه چنين ستارهاي منقبض ميشود و به اندازهاي در حدود دو كيلومتر ميرسد، گرانش به حدي زياد ميشود كه سرعت گريز از سطح آن به بيشتر از سرعت نور ميرسد.
از موشك گرفته تا ذرات نور و علائم راديويي ، هيچ يك نميتوانند از سطح آن بگريزند. اين گرانش به قدري نيرومند است كه همه چيز را به طرف خود ميكشد. در اين حالت ، ستاره به يك سياهچاله تبديل ميشود. سياهچالهها را نميتوان ديد، چون نور هم نميتواند از سطح آن بگريزد.
21 دی 1402