داستان ستاره ها

مي مو

عضو جدید
کاربر ممتاز
تمام ستاره ها کره هایی از گاز هستند. درخشندگی آن ها از آن روست که دمای بسیار بالایی دارند.دمای ستارگان گوناگون است و گستره ی آن از حدود 2100 درجه تا 50 هزار درجه ی سیلسیوس تغییر می کند. درست همان طور که یک سیخ آهنی در اثر داغ شدن می درخشد، و نخست به رنگ قرمز و سپس، با افزایش دما، به رنگ سپید نورافشانی می کند، رنگ ستاره نیز نشانگر دمای آن است. سردترین ستارگان، کره هایی قرمز رنگ از گاز هستند، و داغ ترین آن ها به رنگ آبی_سپید می درخشد. این رنگ ها را حتی با چشم غیر مسلح نیز می توان دید.
اخترشناسان، دمای ستاره را همواره با استفاده از مقیاس کلوین مشخص می کنند. در مقیاس کلوین همان درجه های سلسیوس به کار می رود، ولی نقطه ی شروع آن صفر مطلق، یعنی سردترین دمای ممکن، است. صفر مطلق معادل -273 درجه ی سلسیوس و یا -459/4 درجه فارنهایت است.


انواع طیفی
هر ستاره، بسته به دمای آن، نوع طیفی خود را دارد، که با تحلیل طیف آن تعیین می گردد. این طیف، نواری از رنگ های مختلف است که با تجزیه کردن نور رسیده از ستاره به دست می آید. رنگین کمان، بخش مرئی طیف را نمایش می دهد : قرمز ، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. برای آن که ترتیب این رنگ ها را به ذهن بسپاریم می توان نام معماگونه ای از به هم پیوستن حرف های اول آن ها ساخت : " قنزسانیب "
هنگامی که نوار باریکی از نور خورشید یا ستاره ای دیگر به طیف آن تجزیه می شود، که در آن، مثلا آبی درست در سمت چپ و قرمز در سمت راست است، می بینیم که طیف با خط های باریک سیاهی قطع شده است. هر کدام از این خط هاف نبود بعضی از رنگ های معین را نشان می دهد. این خطوط طیفی، امضاهای عناصر شیمیایی گوناگون است که دماهای گوناگونی دارند. هر عنصر، برای دماهای مختلف، مجموعه های منحصر به فردی از خطوط طیفی دارد، به طوری که طیف ستاره، ترکیبات شیمیایی جو ستاره را بر ملا می سازد. این خطوط طیفی از آن رو تاریک هستند که مقداری از انرژی رسیده از لایه های داخلی تر خورشید یا ستاره را جذب می کنند. به همین سبب آن ها را خطوط جذبی نیز می نامند. طیف تمام ستارگان نوارهای پیوسته ای از تابش است که به توسط خطوط جذبی قطع شده است.
هنگامی که گاز به خودی خود نور افشانی می کند، ممکن است خطوط نشری گسیل کنند.این خطوط، رنگ های ویژه ای از طیف هستند که از رنگ های مجاور نورانی ترند. تعدادی از ستارگان، علاوه بر داشتن خطوط جذبی، چند خط نشری نیز دارند. وجود خطوط نشری از آن رو قابل ملاحظه است که نشان می دهد گازهای داغ در پیرامون ستاره وجود دارد. اگر چه این خطوط در طیف ستارگان کمتر به چشم می خورند، اما گاز داغ در سحابی ها چنان رقیق است که این سحابی ها طیف های خط نشری دارند. از این رو، آن سحابی ها را نشری می نامند و سرخ تر به نظر می رسند، زیرا خط نشری قرمز که از گاز داغ هیدروژن حاصل می شودقوی ترین خطی است که در بخش مرئی طیف آن ها وجود دارد.
کل طیف، مجموعه ای از موج های گوناگون است که هر کدام طول موج های گوناگونی دارند. طول موج پرتوهای گاما، پرتوهای ایکس، و نور فرابنفش کوتاه تر از طول موج های نور مرئی است. در میان بخش های دیگر طیف، تنها برخی از مطالعات رادیویی برای رصد کنندگان آماتور امکان پذیر است. به همراه بخش هایی از فروسرخ، امواج رادیویی تنها بخشی از طیف است که علاوه بر بخش مرئی از جو زمین می گذرد و به ما می رسد.
برای تعیین کردن نوع های طیفی ستارگان، نخست از حروف بزرگ الفبا، به ترتیب برای نشان دادن شدت خطوط طیفی هیدروژن، نسبت به خطوط طیفی عناصر دیگر استفاده می شد که در آن حرف A نشانگر بیشترین شدت بود. ولی بعدها، اخترشناسان دریافتند تابش هیدروژنی در ستارگانی که دمای متوسط دارند بیشتر از ستارگانی است که بیشترین یا کمترین دما را دارند. از این رو، سیاهه ی جدید برای دمای ستارگان، حروفی از الفبا را در بر می گیرد که به ترتیب نیستند. این حروف، از دمای بالاتر به دمای پایین تر، عبارتند از :M K G F A B O


ستارگان دوتایی و ستارگان متغیر
بسیاری از ستارگان که به شکل منفرد که در آسمان دیده می شوند، در واقع مجموعه ای از دو یا چند ستاره اند که به دور همدیگر گردش می کنند. برای مثال، ستاره ی شعرای یمانی یک ستاره ی دوتایی واقعی است. آن ستاره ی نورانی، به رنگ آبی مایل به سفید، که با چشم غیر مسلح می بینیم، همدم بسیار کم نوری دارد که به دور آن می چرخد. ستارگان دوتایی ( این ستارگان اگر حتی دو یا چند همدم داشته باشند باز هم دوتایی خوانده می شوند. ) می توانند اجرام جالب توجهی برای مشاهده باشند، به خصوص هنگامی که از درون دوربین دو چشمی یا تلسکوپ، ستارگان این مجموعه دو یا چند تایی، تضاد رنگی از خود نشان دهند. در برخی از منظومه های دوتایی، ستارگان در ضمن گردش خود، به طور تناوبی، جلوی نور یکدیگر را می گیرند و سبب آن می شوند که کل نورانیت قابل مشاهده ی آن ها تغییر کند. این ستارگان دوتایی ویژه، نمونه هایی از دوتایی های گرفتی هستند.
نورانیت برخی از ستارگان، خود به خود تغییر می کند. گاه اندازه ی یک ستاره، به طور دوره ای، واقعا تغییر می کند و بدین سبب، نورانیت آن نیز تغییر می کند، چنین ستارگانی را ستارگان متغیر گویند.
 

مي مو

عضو جدید
کاربر ممتاز
فاصله ستارگان
ستارگان آن چنان دور هستند که ما فاصله آن ها را بدین صورت اندازه می گیریم که چقدر طول می کشد تا نور آن ها به ما برسد. نور، بسیار سریع حرکت می کند. سرعت نور 300 هزار کیلومتر در ثانیه، یعنی 1080 میلیون کیلومتر در ساعت است. نور می تواند در مدت یک ثانیه، هفت بار به دور زمین بگردد؛ در اندی بیش از یک ثانیه، فاصله زمین تا ماه را بپیماید؛ و می تواند در مدت هشت دقیقه از خورشید به زمین برسد. ولی، با وجود این، چهار سال طول می کشد تا نور از نزدیک ترین ستاره، یعنی پروکسیما قنطورس به ما برسد. تنها، چند دوجین ستاره هستند که در فاصله کمتر از 20 سال نری از خورشید قرار دارند.
برای مقایسه ستارگان با هم، سودمند است بدانیم که اگر همه آن ها فاصله ای یکسان از ما داشتند، با چه نورانیتی دیده می شدند. از این رو، تنها اختلاف نورانیت ذاتی آن ها در نتایج ما تاثیر می گذاشتند و این مسئله که این ستارگان در کجا واقع هستند موثر نبود. فاصله استانداری که اخترشناسان برای این منظور به کار می برند، حدود 32/6 سال نوری یا 10 پارسک است.


اندازه گیری فاصله ها و زاویه ها
اخترشناسان فاصله ستارگان نزدیک را با روش مثلث بندی اختلاف منظر اندازه می گیرند. آن ها همچنین محاسبه کرده اند که از چه فاصله ای می توان فاصله میان زمین و خورشید را تحت زاویه یک ثانیه قوسی دید. یک ثانیه قوسی، زاویه بسیار کوچکی و برابر یک 3600هزارم یک درجه قوسی است. فاصله ای که از آن زاویه میان زمین و خورشید تحت زاویه یک ثانیه قوسی دیده می شود، پارسک نام دارد.
نورانیتی که ستاره در فاصله 10 پرسکی می تواند داشته باشد، قدر مطلق نامیده می شود. قدر مطلق اندازه ای است از نورانیت ذاتی ستاره.
در آغاز قرن بیستم، اینار هرتسیرونگ و هنری نوریس راسل، به یک طریق، با حذف کردن فاصله در نورانیت، یعنی بر مبنای قدر مطلق، نموداری از یک گروه از ستارگان تهیه کردند. آن ها با تعیین کردن یک محور به عنوان دما و محور دیگر به عنوان قدر مطلق، دریافتند که نقاط نشانگر ستارگان در این نمودار، در یک نوار باریک جای می گیرند. این نوار، رشته اصلی خوانده می شود. در این نمودار دیده می شود که اکثرا، ستارگان نورانی تر، داغ ترند و ستارگان کم نورتر، سردتر.
تعدادی از ستارگان، نورانی تر از آن ستارگان رشته اصلی هستند که همان دما را دارند. از این رو، این ستارگان استثنایی را غول می نامند و ستارگان باز هم نورانی تر از آن ها به ابرغول مشهورند. برخی از ستارگان نیز کم نورتر از آن ستارگان رشته اصلی هستند که همان دما را دارند. این ستارگان، کوتوله های سفید هستند. آن ها بسیار کوچکند و اندازه سیارات را دارند.
 

مي مو

عضو جدید
کاربر ممتاز
تاریخ زندگی ستارگان

تاریخ زندگی ستارگان

چندین دهه، بیشتر مطالعات اخترشناسان صرف مطالعه چرخه های حیات ستارگان شده است. ستارگان، از فروریزش ( رُمبش ) ابرهای گاز میان ستاره ای آغاز می شوند، و هنگامی به صورت یک ستاره خودنمایی می کنند که درون آن ها همجوشی هسته ای شروع شود. در این نقطه، ستاره به جرگه رشته اصلی می پیوندد. در طی این دوره از زندگی آن ها، انرژی حاصل از همجوشی، فشاری رو به بیرون تولید می کند که با نیروی رو به درون گرانش به موازنه می رسد. ستاره، بسته به این که چقدر داغ و نورانی است، کم و بیش بخشی از عمر خود را به عنوان یک ستاره رشته اصلی می گذراند. ستارگان داغ تر، هرچند هم بزرگ تر و هم داغ تر از خورشید باشند، سوخت خود را با چنان آهنگ سریعی مصرف می کنند که عمری نسبتا کوتاه - شاید تنها 100هزار سال - دارند. ستارگانی همانند خورشید مدتی در حدود 10میلیارد سال در رشته اصلی می مانند. خورشید اکنون در نیمه راه است. ستارگان سردتر و کم نورتر از خورشید، بسیار بیشتر می توانند زندگی کنند، شاید 50میلیارد سال یا بیشتر.
در نوع همجوشی هسته ای که در درون خورشید و بسیاری از ستارگان دیگر روی می دهد، چهار اتم هیدروژن به هم می پیوندند و یک هسته هلیوم تشکیل می دهند. جرم هلیوم به دست آمده اندکی کمتر از جرم چهار اتم هیدروژن سازنده آن است. این اختلاف در جرم، به مقداری انرژی تبدیل می شود که از روی رابطه E=m*c^2 محاسبه می شود. ( همان طور که میدانید این فرمول کشف آلبرت انیشتن در سال 1905 میلادی است.) هنگامی که ستاره به مرگ خود نزدیک می شود، سرنوشت آن به جرمی که دارد وابسته است. بیایید نخست ستارگانی را در نظر بگیریم که تقریبا هم جرم با خورشیدند، ستارگانِ با حجم بسیار کم ( از 0/07 تا 7 درصد جرم خورشید) تا ستارگانی که تقریبا دو برابر جرم خورشید را دارند. به محض آن که ستاره تمام هیدروژن موجود در بخش مرکزی خود را به مصرف می رساند، و از این رو دیگر هلیومی ساخته نمی شود، دیگر چندان نمی تواند در مقابل گرانش مقاومت کند و بخش مرکزی آن انقباض را شروع می کند. در طی انقباض انرژی آزاد می شود و لایه های بیرونی تر را به طرف بیرون فشار می دهد. این لایه های بیرونی، بزرگ و سرد می شوند و ستاره به شکل غول درمی آید.
سرانجام، لایه های بیرونی برخی از غول های سرخ از آن ها گسیخته و به طرف بیرون پخش می شوند، و احتمالا تا 20% جرم ستاره را در فضا پراکنده می کنند. این پوسته های گازیِ در حال انبساط به سحابی سیاره ای مشهورند. سحابی گریخته،ستاره ای داغ و آبی رنگ بر جای می گذارد که حتی از ستارگان نورانی تر نیز داغ تر است.
بعد از فقط 50هزار سال یا بیشتر - در آنی از زندگی ستاره- سحابی سیاره ای دورتر می شود و ستاره سردتر. نهایتا، ستاره مرکزی منقبض می شود تا به اندازه ای همچون زمین می رسد. ار جرم ستاره کمتر از 1/4 برابر جرم خورشید باشد، ستاره تا ابد در این مرحله باقی می ماند. در این هنگام، ستاره یک کوتوله سفید است. کوتوله های سفید کم فروغ هستند، زیرا بسیار کوچکند.
گاه یک کوتوله سفید بخشی از یک منظومه ستاره دوتایی است و گرانش آن مواد را از ستاره دیگر منظومه به طرف خود می کشد. هنگامی که این مواد به سطح کوتوله سفید برمی خورند می توانند آغازگر همجوشی هسته ای محدودی شوند و در نتیجه، نورانیت منظومه افزایش یابد. ما این پدیده را به صورت نواختر می بینیم. پیشتر تصور می شد که نواختران، ستارگان جدیدی هستند، اما اکنون معلوم شده است که ستارگانی که ناگهان نورانی تر یا مرئی می شوند، در اثر این پدیده است.
ستاره ای که جرمش در حدود دو برابر جرم خورشید است، پایانی جالب توجه دارد.پس از تبدیل شدن به غول سرخ، باز هم بزرگ تر می شود تا به ابرغول تبدیل شود. ستاره، مکن است در این نقطه، کاملا منفجر شود و به یک ابرنواختر تبدیل شود. نورانیت ابرنواختر ممکن است با نورانیت کل کهکشان که در درون آن جای دارد، برابری کند. در سال های دهه 1920 بود که اخترشناسان دریافتند که ابرنواختران و نواختران دو پدیده کاملا متفاوت هستند. ابرنواختر، ستاره را به طور کل از هم می پاشد و چون پدیده ای با دمای بسیار بالاست، سبب شکل گیری عناصر سنگین می شود و این عناصر را در فضا می پراکند. عناصر سنگین تری که در بدن ماست ( تمام عناصر سنگین تر از آهن ) در ابرنواخترهایی شکل گرفته اند که پیش از تشکیل منظومه خرشیدی منفجر شده اند. بسیار امکان پذیر است که منظومه خورشیدی هنگامی شکل گرفت که یک ابرنواختر در کنار ابری از گاز و غبار تولید کرد و این ابر با انقباض خود، منظومه خورشیدی را پدید آورد. از این رو، ابرنواختران برای وجود بشریت بسیار مهم اند.
تعداد کمی از ابرنواختران را هنوز می توان در آسمان دید. سحابی خرچنگ، در صورت فلکی ثور، از آن جمله است. ابرنواختران باز هم بیشتری را می توان از روی امواج رادیویی که گسیل می کنند، آشکار کرد. این امواج را به کمک رادیوتلسکوپ ها در روی زمین یا تلسکوپ های پرتوی ایکس در مداری به دور زمین، مطالعه کرد. اگر چه از روی مطالعه کهکشان های دیگر می دانیم که ابرنواختران هر 30 سال یکبار رخ می دهند، اما از سال 1604 میلادی تا کنون هیچ ابرنواختری در کهکشان ما مشاهده نشده است.
در طی انفجار یک ابرنواختر، مرکز ستاره می تواند بی اندازه متراکم شود و آنقدر درهم فرو بریزد تا کاملا کوچک شود. ستارگانی که جرمشان 1/4 تا 4 برابر جرم خورشید است، آنقدر درهم فرو می ریزند تا قطرشان به حدود 20 کیلومتر برسد. در این نقطه، نوترون های درون ستاره، دیگر نمی توانند بیشتر از این به هم نزدیک شوند. آن گاه، بخش عمده ای از ستاره، گازی است که فقط نوترون ها، یا احتمالا ذرات باز هم کوچک تر به نام کوارک که نوترون ها را می سازند، را در برمی گیرد. ستاره، در این حالت، یک ستاره نوترونی است.
ستارگان نوترونی بسیار کوچک تر و کم نورتر از آن اند که در نور مرئی دیده شوند. ولی برخی از ستارگان نوترونی، تابش رادیویی می گسلند. چون چنین ستاره ای با سرعت بسیار زیاد می چرخد - در حدود هر یک ثانیه - زمین در مواردی این باریکه تابش رادیویی را جاروب می کند، تقریبا به همان شکلی که یک چراغ دریایی به موازات چرخش خود علامت های نوری می فرستد. ما، پالس های امواج رادیویی رسیده از ستاره نوترونی را آشکار می کنیم، و از این رو چنین جسمی را تب اختر می نامیم.
ستارگان نوترونی دیگری در منظومه های دوتایی وجود دارند. گاهی گرانش ستاره نوترونی، جرم ستاره دیگر را به طرف خود می کشد. این جرم، با چنان نیرویی بر ستاره نوترونی سقوط می کند که به حد کافی داغ می شود تا پرتوهای ایکس گسیل کند. تلسکوپ های پرتوی ایکسی که در مدارند، علامت هایی از این چشمه های پرتوی ایکسی دوتایی را آشکار کرده اند.
در مورادی، جرمی بزرگ تر از حدود چهار برابر جرم خورشید، پس از انفجار ابرنواختر باقی می ماند. آن گاه، هیچ چیز نمی تواند جلوی فرو ریزش ستاره را بگیرد. آن، به سبب گرانشی که دارد، بیشتر و بیشتر متراکم می شود. در حالت هایی که گرانش این چنین بالاست، دانشمندان می باید از نظریه گرانش، که توسط انیشتن در سال 1917 تکمیل شد، کمک بگیرند تا وضعیت را تبیین کنند. نظریه انیشتین نظریه نسبیت عام نامیده می شود. این نظریه پیش بینی می کند که حتی نور، به توسط گرانش قوی چنان خمیده می شود که نمی تواند بگریزد. حتی اجسام نیز نمی توانند چنین کنند. در این هنگام، ستاره به یک سیاهچاله تبدیل شده است.
سیاهچاله ها را نمی توان دید، از این رو، باید به دنبال علایمی سوای نمای اپتیکی آن ها بگردیم تا به وجودشان پی ببریم. آن ها کوچک تر ازآن هستند که امیدوار باشیم تا هنگامی که جلوی نور اجرام پشت سر خود را می گیرند، قابل مشاهده باشند. بهترین شانس ما در آشکار سازی یک سیاهچاله این است که آن در یک منظومه دوتایی واقع باشد. در آن صورت، سیاهچاله می باید مواد ستاره همدم را به طرف خود جذب کند. ماده، پیش از آن که به سیاهچاله سقوط کند، بر گرد آن می چرخد، داغ می شود و پرتوهای ایکس گسیل می کند. از این رو، چشمه های پرتوی ایکسی نامزدهایی هستند که می باید مطالعه شوند تا دریابیم آیا شواهد دیگری نیز حاکی از سیلهچاله بودن آن ها هستند یا نه. ما نتیجه می گیریم آن ها هنگامی سیاهچاله هستند که ماده بسیار زیادی به صورت نوترونی درآید. جر ستاره ناپیدا در یک منظومه دوتایی با مطالعه حرکت های همدم پیدای آن ممکن می شود. محتمل ترین منطقه ای که در کهکشان ما نامزد سیاهچاله بودن است، در صورت فلکی دجاجه قرار دارد که با دجاجه X-1 مشخص می شود.
سیاهچاله آخرین مرحله زندگی یک ستاره قلمداد می شود. پس از آن چه خواهد شد؟
 

مي مو

عضو جدید
کاربر ممتاز
نمودار هرتسبرونگ - راسل

نمودار هرتسبرونگ - راسل

نمودار هرتسبرونگ - راسل :
این نمودار رنگ - قدر ، انواع مختلف ستارگانی را که در چند سال نوری خورشد هستند نشان می دهد.


 

Similar threads

بالا