آینده ی ستارگان

برای ستاره ای که تمام هیدروژن موجود در هسته اش را مصرف کرده است چه اتفاقی می افتد؟ پاسخ این پرسش به جرم آن ستاره بستگی دارد. چیزی که باقی مانده است، یک هسته ی پر از اتمهای هلیوم است  که دیگر انرژی تولید نمی کند تا بتواند جلوی فشار لایه های بالایی ستاره را بگیرد. آن تعادلی که بین انرژی هسته ای و نیروی گرانش وجود داشت دیگر به هم خورده است. در برابر نیروی خستگی ناپذیر گرانش، ستاره شروع به منقبض شدن می کند تا جایی که دمای مرکزی آن بالا و بالاتر می رود تا اینکه دما برای همجوشی هلیوم آماده می شود. همجوشی هلیوم می تواند در طی ساختن عناصر سنگین تر، دوباره انرژی تولید کند. این دما که برابر 100 میلیون درجه سانتی گراد است، می تواند بر نیروی دافعه ی بین هسته های هلیوم غلبه کند. چرا که هسته ی هلیوم 2 بار مثبت دارد پس نیروی بین دو هسته هلیوم 4 برابر نیروی دافعه ی بین پروتونها است. بر اثر این واکنشها، درون پوسته ای بدور هسته، دوباره واکنشهای هسته ای هیدروژنی آغاز می شود، چرا که دما در آنجا برای همجوشی هیدروژنی مناسب شده است. افزایش تولید انرژی خروجی از ستاره باعث می شود که لایه های خارجی ستاره به سمت بیرون منبسط شوند. این انبساط باعث افزایش حجم ستاره می شود. ستاره در چنین حالتی غول سرخ خوانده می شود. لایه های خارجی ستاره سردتر و در نتیجه قرمزتر شده اند، به همین دلیل رنگ خروجی ستاره قرمز خواهد بود.

سه اتم هلیوم می توانند همجوشی کرده و کربن تولید کنند، و باز می توانند با اتمهای هلیوم همجوشی کرده و اکسیژن، نئون و منیزیم بسازند. اگر ستاره به اندازه ی کافی پرجرم باشد، ممکن است هسته اش به دماهای بالاتری نیز برسد و این همجوشی را تا عناصر سنگین تر نیز ادامه دهد و همجوشی کربن و اکسیژن، به تولید سیلیکون، نیکل و آهن منجر شود. تمام این واکنشهای همجوشی باعث طولانی تر شدن عمر ستاره نمی شود، چرا که بسیار سریع اتفاق می افتند، برعکسِ واکنش همجوشی هیدروژن که بسیار آرام بود.

در این دماهای بسیار بسیار بالا، واکنشهای بسیار متفاوتی به طور همزمان در حال انجام هستند، هسته های مختلف با پروتونها و نوترونهای پرسرعت برخورد می کنند و می شکنند یا همجوشی انجام می دهند:

در بعضی موارد، یک ستاره ی پرجرم ممکن است دارای چندین پوسته ی هم مرکز، بدور هسته اش باشد، که در هر کدام واکنشهای همجوشی خاصی در جریان است. داغ ترین پوسته در مرکز  ستاره، شامل آهن است. ستاره اندازه اش دائما در حال افزایش است، مقادیر خروج انرژی بسیار بالا است، ولی دمای سطحی ستاره کاهش می یابد و به همین دلیل قرمز به نظر می رسد.

ستاره ی «ابط الجوزا» دومین ستاره ی پرنور در صورت فلکی جبار، یک ابرغول سرخ می باشد که دمای سطحی اش فقط نصف دمای سطح خورشید است، ولی حدود 50000 برابر خورشید درخشنده تر است.

ابط الجوزا به قدری بزرگ است که اگر بجای خورشید در منظومه ی شمسی قرار بگیرد، سطح این ستاره به مدار سیاره ی مشتری خواهد رسید!!

اگر با چشم غیرمسلح هم به این ستاره نگاه بیاندازید، رنگ قرمز آن را تشخیص خواهید داد. صورت فلکی جبار و ستاره ی ابط الجوزا در فصل زمستان بعد از غروب خورشید در افق شرقی به راحتی قابل دیدن است. سه ستاره ی همخط، مشخصه ی این صورت فلکی است.

ولی آینده ی خورشید ما چگونه خواهد بود؟

ترجمه:

ا.م.گمینی

منبع:

D.R.Altschuler, Children of the stars, 2002, pp 25-27