باروری فضای میان ستاره ای
(2)
در مقاله ی قبل خواندیم که ستارگانی با جرم کمتر از 8 برابر جرم خورشید زمانی که مرحله ی غول سرخ را به اتمام می رسانند لایه های بیرونی خود را به درون فضا پف می دهند و سحابی سیاره نما به وجود می آورند. ولی بر سر هسته ی ستاره چه می آیند؟
در نهایت به علت فقدان جرم کافی برای افزایش دمای مرکزی در این ستارگان، تولید انرژی همجوشی در مرکز ستاره خاموش می شود و در این زمان به چیزی تبدیل می شود که به آن کوتوله ی سفید گفته می شود. کوتوله های سفید، به رنگ سفید اند، چرا که هنوز بسیار داغ هستند، دمای سطحی بعضی از آنها به حدود 000 100 درجه ی سانتی گراد می رسد، حدود 15 برابر داغ تر از سطح خورشید. که این دمای باقی مانده از واکنشهای هسته ای است که در گذشته در ستاره بوده است، در حالی که کوتوله های سفید فاقد واکنشهای هسته ای هستند.
کوتوله های سفید ستارگان کوچکی هستند، در حدود اندازه ی کره ی زمین. در چنین دماهای بالایی، این لاشه های باقی مانده از ستارگان، در نور مرئی چندان درخشان نیستند، چرا که بیشتر تابش آنها در پرتوهای غیرقابل رؤیت فرا بنفش می باشد. این ستاره های سوخته، با جرمی حدود جرم خورشید، اجرام عجیب و غریبی هستند، البته نه به اندازه ی ستارگان نوترونی، ولی اجسام بسیار چگالی محسوب می شوند. الکترون ها در یک ستاره ی کوتوله ی سفید چنان به اتم خود لهیده شده اند، که ستاره دیگر نمی تواند بیشتر از این فشرده شود! نیروی گرانش بر سطح چنین ستاره ای بقدری قوی است که یک انسان 60 کیلویی، یک میلیون تن وزن خواهد داشت. اینجا مطمئناً جای خوبی برای پیک نیک نیست!
تابش فرابنفش شدیدی که از کوتوله ی سفیدِ مرکزی تابش می شود، توده مواد در حال انبساط آن حوالی را یونیده می کند و باعث تابیدن آن می شود. این پوسته ی گازی درخشان، با سرعت یک صدم انفجار یک ابر نواختر در فضا منبسط می شود و در نهایت یک سحابی سیاره نما را می سازد. زیرا زمانی که به چنین سحابی هایی نگاه می کنیم، ظاهر دیسک مانند آنها را با یک تلسکوپ کوچک، شبیه سیارات منظومه شمسی می بینیم. سحابی های سیاره نما، جزء زیباترین اجرام آسمان هستند.
با این فرایند عناصری که درون ستاره تولید شده بودند، به درون فضای میان ستاره ای پخش می شوند. این مواد آماده خواهند بود ستارگان و منظومه های سیاره ای جدیدی تولید کنند. هرچند آن عناصری که درون کوتوله ی سفید قرار گرفته اند، برای ابد درون آن مهر و موم شده اند و دیگر به درون فضا باز نخواهند گشت.
بدین ترتیب مقادیر زیادی از کربن و ماده ی آماده شده توسط غول های سرخ تولید و درون فضای میان ستاره ای احتکار شده است. این فرایند به اندازه ی ابرنواختر ها تماشایی نیست ولی مرگ آرام ستارگانی با جرمی کمتر از 8 برابر جرم خورشید، عامل اصلی بازیافت مواد و عناصر جدید درون فضا میان ستاره ای است.
در طول تاریخ چند میلیارد ساله ی کهکشان ما، به اندازه ی حدود 12 میلیارد برابر جرم خورشید، عناصر شیمیایی تولید شده است، که محیط میان ستاره ای را غنی می سازد، و 5 میلیارد سال دیگر، یک سحابی سیاره نما، خورشیدِ کوتوله ی سفید شده ی ما را در بر خواهد گرفت.
فهم فرایند تولید انرژی درون ستارگان، و تکامل آنها یکی از بزرگترین دستاوردهای اخترفیزیک مدرن بوده است. ولی آنچه در این داستان جالب است، این است که جریان تولید عناصر سنگین تر به عناصر سبکتر شبیه نوعی کیمیاگری کیهانی است. اگر جهانی را تصور کنید که هر چه در آن دارید تنها عناصر ساده مثل هیدروژن باشد، می توانید ببینید که چگونه در طی فرایند های هسته ای – ترکیبی تمامی عناصر جدول تناوبی ساخته می شوند.
در نتیجه با گذر زمان، که نسلهای متعددی از ستارگان پرجرم می آیند و می روند، فضای میان ستاره ای از کربن، اکسیژن، آهن و تمامی عناصر سنگین تری که برای شکل گیری سیاراتی مثل زمین نیاز است، پربار می شود. این اسطوره ی حقیقی خلقت است که توسط خالق بی مانند عالم، برنامه ریزی و هدایت می شود.
 |
ترجمه:
ا.م.گمینی
منبع:
D.R.Altschuler, Children of the stars, 2002, p 41-45
