دانستنی هایی درباره ستاره ها

دانستنی هایی درباره ستاره ها

ستاره‌ها گوی های بزرگ گاز هستند که از خودشان نور و گرما می‌دهند. زندگی آنها در ابرهای بسیار بزرگ و سرد گاز و غباری که به آنها سحابی می‌گویند،شروع میشود.در بیشتر کهکشان‌ها سحابی های مختلف بسیار زیادی پراکنده شده‌اند.ستاره ها در رنگ و اندازه های مختلف بسیار زیادی وجود دارند. بعضی از آنها بسیار بزرگ و چندین برابر خورشید هستند. بعضی ستاره های دیگر کوچک هستند و خیلی درخشان نیستند.

ستاره‌ها هم مثل هر چیز دیگری در جهان به دنیا می‌آیند و در نهایت میمیرند. بعضی ستاره ها مرگ آرام و بی صدایی دارند و بعضی دیگر با انفجاری بزرگ می‌میرند.هر روز ستاره‌های جدیدی متولد می‌شوند و همه آنها فرایند رشد همانندی را می‌گذرانند. خورشید به همین صورت در ۴/۷ میلیارد سال قبل آفریده شده. فرایند به وجود آمدن یک ستاره: در داخل یک سحابی،توده های گاز در داخل یک ابر مولکولی کنار هم می‌آیند. این توده های گاز و غبار منقبض یا کوچکتر می‌شوند.گرانش این توده ی جدید، غبار بیشتری را از اطراف آن به داخل می‌کشد. این توده جمع میشود تا یک هسته داغ و متراکم ایجاد شود. دور این هسته را یک صفحه چرخان ماده گرفته است که گاز به صورت فواره از بالا و پایین آن بیرون می‌زند. وقتی مرکز ستاره به اندازه ی کافی داغ شد، انرژی آزاد و ستاره‌ای متولد میشود.صفحه ای از ماده اضافه هنوز به دور ستاره جوان می‌چرخد. ماده صفحه باقی مانده می‌تواند به صورت سیاره،قمر، سیارک یا دنباله دار در بیاید یا ممکن است فقط به صورت غبار بماند.

مراحل تولد ستاره 1. سحابی‌ها (Nebula) تولد ستاره‌ها از ابرهای عظیم گاز و غبار میان‌ستاره‌ای آغاز می‌شود. این ابرها را سحابی می‌نامند. نیروی گرانش باعث فشرده شدن گازها در بخش‌هایی از سحابی می‌شود. 2. پیش‌ستاره (Protostar) با افزایش چگالی، دما در هسته‌ی این توده بالا می‌رود. وقتی دما از چند میلیون درجه گذشت، پیش‌ستاره تشکیل می‌شود. در این مرحله هنوز واکنش‌های هسته‌ای به طور کامل آغاز نشده‌اند. ۳. آغاز همجوشی هسته‌ای وقتی دمای مرکز به حدود ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد رسید، واکنش‌های همجوشی هسته‌ای شروع می‌شود. هیدروژن به هلیوم تبدیل و انرژی آزاد می‌شود لحظه‌ای که ستاره “متولد” شده است. 4. مرحله پایدار (توالی اصلی) در این دوره، ستاره تعادل میان فشار گرانش و نیروی ناشی از واکنش‌های هسته‌ای را حفظ می‌کند. عمر این مرحله طولانی است؛ برای خورشید حدود ۱۰ میلیارد سال تخمین زده می‌شود.

مراحل مرگ ستاره‌ها پس از مصرف شدن هیدروژن، سرنوشت ستاره بستگی به جرم آن دارد: ستاره‌های کم‌جرم (مثل خورشید) وقتی سوختشان تمام شود: 1.به غول‌سرخ تبدیل می‌شوند. 2.لایه‌های بیرونی خود را از دست می‌دهند و سحابی سیاره‌نما ایجاد می‌کنند. 3.در نهایت، هسته‌ی باقی‌مانده به صورت سفید‌کوچک باقی می‌ماند، و ناگهان می ترکد! انفجار غم‌انگیز یک ستاره موج شُکی با سرعت ۳۵ میلیون کیلومتر بر ساعت را به اطراف ساطع می‌کند، این آتش بازی آخرین لحظات عمر بعضی از ستارگان را به درخششی تماشایی تبدیل می‌کند. وقتی ستاره‌ای با جرم بیشتر از هشت برابر خورشید به پایان عمرش نزدیک می‌شود، نیروی گرانش بر فشار لایه‌های درونی غلبه کرده و سطح بیرونی ستاره را به درون می‌کشد تا اصطلاحاً ستاره در خودش فرو بریزد. پس از این جت عظیمی از نور و ماده به فضا می‌پاشد و یک ابرنواختر را شکل می‌دهد. از زمان تولد ابرنواختر یوهانس کپلر در سال ۱۶۰۴، ستاره شناسان نتوانسته‌اند شاهد انفجار ابرنواختر دیگری در کهکشان راه شیری باشند.

سوپر ستاره‌ها ستاره‌های نوترونی از چگال‌ترین اشیاء جهان هستند، تنها یک قاشق چایخوری از خاک آن‌ها میلیاردها تن وزن دارد و اگر میشد آن قاشق را بر روی زمین بریزیم، همانند چاقویی که در کره فرو می‌رود، تا مرکز زمین را سوراخ می‌کرد. در سال ۲۰۰۵ دانشمندان ناسا منبع پرتوهای گامایی درخشان‌تر از صد هزار خورشید کشف کردند و توانستند رازی ۳۵ ساله را حل کنند. هنگامی که دو ستاره‌ی نوترونی با سرعت ده‌ها هزار کیلومتر در ثانیه به هم برخورد کنند چنین انفجارهای عظیمی از امواج گاما به وجود می‌‌آید. نوترونی ها ستاره‌ی مرده هستند که میدان مغناطیسی میلیون‌ها برابر قوی‌تر از هر آهنربایی بر روی زمین تولید می‌کنند. آن‌ها هر ده ثانیه فلش‌هایی از اشعه‌ی X همراه با انفجارهای گاه و بیگاه اشعه‌ی گاما از خود ساطع می‌کنند. تا سال ۱۹۹۸ ستاره های نوترونی به عنوان دسته‌ای مستقل از ستارگان طبقه‌بندی نشده بودند گرچه دو دهه پیش از آن، آن‌ها را دیده بودیم. در مارس سال ۱۹۷۹ یعنی چند ماه پس از فرود موفق فضاپیما به جو زهره،همچنین چندین رصدخانه تابشی هولناک از اشعه‌ی گاما با انرژی که خورشید در طول هزار سال می‌تواند آزاد کند، ثبت کردند. این تابش حداقل صد مرتبه قوی‌تر از هر تابش ستاره‌ای است که تا آن زمان کشف شده بود. با توجه به اینکه اشعه‌ی گاما با سرعت نور حرکت می‌کند در تشخیص این انفجار توسط ماهواره‌ی هلیوس که در مدار خورشید قرار داشت و باقی فضاپیما ها فاصله‌ی زمانی به وجود آمد. این انفجار از باقی مانده‌ی یک ابرنواختر به نام N49 که ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح از بین رفته، و از میان ابر ماژلانی غول پیکری ساطع شده بود.در اصل یک ستاره نوترونی می‌تواند برای همیشه زندگی کند، زیرا یکی از آخرین حالت‌های یک ستاره پرجرم یعنی یک جسد ستاره‌ای است. با این‌ حال اگر یک همراه دوتایی داشته باشند، مانند یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله دیگر، ممکن است در نهایت ادغام شوند و یک سیاهچاله یا یک ستاره نوترونی پرجرم‌تر ایجاد کنند.تلسکوپ هایی مانند NICER و XMM-Newton به ما کمک می‌کنند شعاع ستاره های نوترونی را از طریق پرتو ایکس تعیین کنیم. ما می‌دانیم که بیشتر ستاره های نوترونی در کهکشان ما به اندازه جرم خورشید هستند، با این‌ حال هنوز مطمئن نیستیم که بیشترین جرم یک ستاره نوترونی چقدر است. بعضی از آن‌ها حدود دو برابر خورشید جرم دارند و احتمال می‌دهیم حداکثر جرمشان حدود ۲.۲ تا ۲.۵ برابر جرم خورشید باشد. دلیل نگرانی ما درباره حداکثر جرم یک ستاره نوترونی این است که مشخص نیست ماده در چنین محیط‌های شدید و متراکمی چگونه رفتار می‌کند. بنابراین باید از یافته‌های مربوط به ستاره های نوترونی مانند جرم و شعاع، در ترکیب با نظریه‌ها برای بررسی مرزهای بین پرجرم‌ترین ستاره های نوترونی و کم‌جرم‌ترین سیاهچاله‌ها استفاده کنیم.ستاره‌های نوترونی بسیار قدرتمند هستند، زیرا ستاره در مبارزه با گرانش شکست خورده است و در نهایت منفجر می‌شود! فرض بر این است که ابرنواخترهای ماورای نور بسیار درخشان هستند، زیرا مگنتار منبع انرژی برای انتشار نور اضافی است. این رویدادها بسیار قدرتمند هستند، زیرا شامل جدا شدن یک ستاره نوترونی و برخورد دو جرم بسیار پرجرم و متراکم با یکدیگر هستند.حتی ستاره‌هایی با جرمی بین ۱۰ تا ۲۰ برابر خورشید برای ایجاد عناصر سنگینی با این روش محدودیت دارند و همجوشی جدید آن‌ها معمولا به هسته‌ای از آهن تقریبا خالص ختم می‌شود. حتی این عنصر سنگین نیز به ‌اندازه کافی متراکم نیست تا از فروپاشی بیشتر هسته‌های عظیم جلوگیری کند.

ستاره های تک تیر انداز کلاس جدیدی از ستاره‌ها به نام ستارگان چرخنده‌ی رادیویی ناپایدار (RRAT) کشف شده‌اند که امواج بی‌ثباتی را از خود ساطع می‌کنند. این ستاره‌ها اجرام عظیمی نوترونی هستند که متناوباً امواج رادیویی به طول حداکثر دو میلی‌ثانیه را بین سکوت‌هایی سه ساعته از خود ساطع می‌کنند. برای یافتن این ستاره‌ها ستاره شناسان مجبورند این کسرهای ثانیه‌ای از امواج رادیویی را از میان ساعت‌ها سکوت تشخیص داده و بین آن‌ها و تداخلات رادیویی زمین تمایز قائل شوند. صدها یا هزاران RRAT فقط در کهکشان راه شیری وجود دارد.

ستارگان غران همانند زمین لرزه در این پایین، در بعضی از ستاره‌های نوترونی هم با پاره شدن سطح ستاره از هم ستاره لرزه به وجود می‌آید. در سال ۱۹۹۹ ستاره شناسان انفجارهای گاما و اشعه‌ی X از ستاره‌های نوترونی را به این شگفتی نسبت دادند. اینکه چقدر این انفجار می‌تواند قدرتمند باشد هنوز از اسرار حل نشده باقی‌مانده است اما به تازگی جان میدلدیچ و تیمش از آزمایشگاه ملی لوس آلاموس آمریکا دریافتند که برای نوعی خاصی از ستاره‌های نوترونی چرخان به نام پولسار یا تپ‌اختر، زمان وقوع زلزله‌ی بعدی با قدرت آخرین زلزله متناسب است.

متاهل‌ها دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که تا ۸۵ درصد از ستارگان کهکشان راه شیری در سیستم‌هایی چند ستاره‌ای قرار گرفته باشند. تا چندی پیش تصور میشد ستاره‌ها نمی‌توانند تنها باشند، امروزه می‌دانیم بیشتر از نیمی از تمام ستارگان، ستاره‌های دوتایی هستند؛ دو ستاره‌ای که نیروی گرانش آن‌ها را نزدیک به هم نگاه داشته است همچنین وقتی سه ستاره یا بیشتر به یکدیگر نزدیک می‌شوند سیستمی چند ستاره‌ای را تشکیل می‌دهند. در سال ۲۰۰۵ برای اولین بار ستاره شناسان سیاره‌ای را در حال چرخش بر دور یک سیستم دو ستاره‌ای کشف کردند.

ستاره‌های محلی خوشه‌های ستاره‌ای از ستارگانی که در یک زمان به وجود آمده‌اند، بعضی از ده‌ها و برخی دیگر از میلیون‌ها ستاره تشکیل شده‌اند؛ بعضی از خوشه‌های ستاره‌ای با چشم غیر مسلح نیز قابل رویت هستند مثل خوشه‌ی معروف پروین در صورت فلکی ثور. ستاره‌ها در یک منطقه شکل می‌گیرند ولی اینکه چرا بعضی از آن‌ها با هم تشکیل خوشه‌ی ستاره‌ای را می‌دهند هنوز یک راز حل نشده باقی‌مانده است.

الماسی در آسمان وقتی یک ستاره به اندازه خورشید ما سوخت هسته‌ای خود را می‌سوزاند، آن را به لایه‌ی خارجی هُل می‌دهد تا زمانی که فقط یک هسته‌ی بسیار داغ به نام کوتوله‌ی سفید باقی بماند. در عمق ۵۰ کیلومتری پوسته‌ی کوتوله‌ی سفید، کربن کریستال شده و اکسیژن وجود دارد. در سال ۲۰۰۴ کوتوله‌ی سفید BPM 37093 در صورت فلکی قنطورس کشف شد که از کربن متبلور یا همان الماس به وزن پنج میلیون تریلیون تریلیون پوند ساخته شده است؛ الماسی به وزن ده میلیارد تریلیون تریلیون قیراط در آسمان.

بیشتر ستاره‌هایی که می‌توانید بدون تلسکوپ در آسمان ببینید، بزرگتر از خورشید هستند.

دانشمندان فکر میکنند بیشتر از ۱۰۰۰ میلیارد تریلیون ستاره در جهان وجود دارد.

دانشمندان برای پیدا کردن تعداد ستاره‌های جهان، تعداد ستاره‌های یک کهکشان را در تعداد کهکشان هایی ضرب میکنند که فکر میکنند در جهان وجود دارند و تعداد تقریبی ای به دست می‌آوردند.

از روی زمین میتوانیم هزاران ستاره را در آسمان شب ببینیم، ولی ستاره‌های بسیار بیشتری در فضا وجود دارد. در واقع تعداد ستاره‌های جهان بیشتر از تعداد دانه‌های شن در تمام ساحل‌ها و بیابان‌های روی زمین است.

بخش آخر: ستاره ها ، دنیای روشن آسمان شب از آغاز تاریخ، انسان‌ها به آسمان پرستاره نگاه کرده‌اند و مجذوب درخشش و نظم آن شده‌اند. ستاره‌ها نه‌تنها زینت‌بخش آسمان شب‌اند، بلکه منبع اصلی انرژی و نور در کیهان هستند. خورشید، ستاره‌ی نزدیک به زمین، زیست ما را ممکن کرده است.