مرگ ستارگان
مرگ ستارگان
در دوران کودکي شنيده بودم وقتي انساني متولد مي شود همراه او هم ستاره اي بوجود مي آيد و وقتي كه آن انسان ميمرد، آن ستاره هم از بين ميرود.
هميشه برايم جالب بود که بدانم كدام از يک از اين ستاره ها ستاره من است!؟ ولي هيچ وقت متوجه نشدم. شايد هم حق داشتم آخر ستاره جديدي همزمان با تولد من به وجود نيامده بود. وقتي بزرگ شدم فهميدم زمان بچگي، حسابي سر كار بودم!! چون اين اعتقاد خرافه اي بيش نبود.
ميليونها سال طول مي كشد تا ستاره اي به وجود آيد و ميلياردها سال هم زمان مي برد تا از بين برود و چيزي كه چگونگي مردنش را تعيين ميكند جرم خود ستاره هست.
گرانش يک ستاره :
نيروي گرانش ، همواره جذب مي‌کند و مايل است که ذرات ماده را هميشه به هم نزديکتر سازد. از آنجا که جرم يک ستاره معمولي بسيار زياد است و حتي ممکن است يک ميليون بار بيشتر از جرم زمين باشد، گرانش دروني آن نيز بسيار شديد است. لحظه‌اي اعماق خورشيد را مجسم کنيد، فشار آن در يک دهمي فاصله سطح تا هسته تقريبا يک ميليون بار بيشتر از فشار جو در سطح زمين است. در اين فاصله، فشار با مقاومت گازهاي داغ درون خورشيد روبرو ميشود، هنگامي که آتش هسته‌اي رو به کاهش مي‌گذارد، گاز ستاره سرد ميشود و بعد گرانش به نيروي مسلط تبديل ميشود. آنچه در اين مرحله روي ميدهد، به جرم ستاره بستگي دارد.
وقتي هيدروژن هسته تمام مي شود، ستاره باز به چشمه ي ديگر انرژي، يعني گرانش روي مي آورد. در نتيجه:
1. دما در بيرون قسمت مرکزي به اندازه اي مي شود که گذار هيدروژن به هليوم در آنجا امکان پذير مي گردد.
2. لايه خارجي منبسط مي شود و ستاره به غول تبديل مي شود.
3. دماي سطح كاهش مي يابد و ستاره ( متناسب با جرمش) به غول يا ابر غول تبديل مي شود.
براي ستاره اي چون خورشيد اين جريان ممکن است ميليون ها سال دوام آورد .در اين مرحله شعاع آن ممکن است پنجاه برابر شود .
هسته ي هليومي ستاره، همزمان با انبساط قسمت هاي خارجي، منقبض مي شود و دمايش افزايش مي يابد. در دماي 100 ميليون درجه 3 اتم هليوم با يکديگر ترکيب مي شوند و يک اتم کربن را مي سازند. اين روند همجوشي ادامه مي يابد تا ستاره به متغيير قيفاووسي تبديل مي شود (قيفاووسي ستاره اي است که درخشش آن به طور تناوبي و منظم تغيير مي کند). و بالاخره، بسته به جرمي که دارد يکي از سه حالت زير رخ مي دهد:
1. اگر جرم ستاره کمتر از 2/1 برابر جرم خورشيد باشد، به کوتوله ي سفيد تبديل مي شود.
2. اگر ستاره اندکي سنگين تر از 2/1 برابر جرم خورشيد باشد، بخشي از جرمش (يا بخش هايي از جرمش را به دفعات متوالي) به دور مي افکند و نواختر مي شود.
3. اگر جرم ستاره بسيار بيشتر از 2/1 برابر جرم خورشيد باشد، ستاره بخش بزرگي از جرم خود را به فضا پرتاب مي کند و يک سحابي ابرنواختري بوجود مي آورد. و نيز بسته به جرم باقي مانده، به يک کوتوله ي سفيد، ستاره ي نوتروني يا سياه چاله تبديل مي شود.
زماني که ديگر امکان توليد انرژي هسته اي (همجوشي) از بين مي رود، هسته ي ستاره تا حد امکان متراکم شده و ستاره به کوتوله ي سفيد تبديل مي شود. حرکت هسته هاي مثبت اندک اندک کند مي شود و انرژي جنبشي تنها چشمه گرما و نور کوتوله ي سفيد مي شود. در زمان مرگ ستاره اي به جرم خورشيد, انفجاري رخ نمي دهد و فقط سطح داخلي آن منقبض و سطح خارجي آن منبسط مي شود به گونه اي كه عطارد و زهره را مي يلعد و زمين و مريخ را به سنگي گداخته تبديل كرده و باعث مي شود كه گاز زحل و مشتري به فضا پراكنده شود و اين دو سياره غول پيكر از بين بروند. سرانجام اين چشمه نيز از ميان خواهد رفت. قسمت داخلي آن به قدري منبسط مي شود تا شعاع آن چيزي در حدود شعاع زمين برسد.هنگامي كه ستاره اي به جرم خورشيد, ابعاد زمين را به خود ميگيرد پس انتظار ميرود كه جرم بسيار زيادي را دارا باشد و سنگي از اين ستاره كه به اندازه فندق باشد، جرم آن صدها تن وزن دارد.
پس از بيليون ها سال، ديگر نوري ساطع نخواهد شد و رابطه ي بصري آن با زمين قطع مي شود. تنها با جاذبه ي گرانشي خود يعني با اختلالي که در مسير ستاره اي ديگر پديد مي آورد، ما از وجود شيي آگاه مي شويم که زماني براي بيليون ها سال مي درخشيده است.
گهگاه ستاره اي از تاريکي نسبي به روشنايي بسيار مي رسد و سپس کم کم به تاريکي باز مي گردد. چنين ستاره اي نواختر ناميده مي شود. صفت "نو" درست بکار نمي رود زيرا ستاره نو نيست بلکه تنها درخشش ظاهري آن نو است. اين ستاره پوسته ي بيروني خود را به فضا پرتاب مي کند. اين پوسته گرداگرد ستاره را مي گيرد و باعث افزايش روشنايي آن مي شود. پس از مدتي ماده ي پرتاب شده، که همچنان در حال انبساط است، به قدري رقيق مي شود که ديگر نمي درخشد. افزايش درخشندگي در مواردي بيشتر از 10000 مرتبه بيشتر از نواختر هاي معمولي است که آن را ابر نواختر مي نامند.روشنايي اين ابرنواخترها بگونه اي است كه درخشندگي آن با كل درخشش كهكشانش برابري مي كند و حتي در طول روز هم قابل مشاهده هستند كه البته با گذشته زمان نور آنها رفته رفته كاهش خواهد يافت.
در اين ستاره كه جرمي بيشتر از جرم خورشيد را دارد,از مرحله كوتوله سفيد گذشته و بسيار متراكم ميشود بگونه اي كه شعال آن به 10 كيلومتر ميرسد در فشار و دماي فوق العاده زياد هسته ي ستاره، پروتون ها و الکترون ها با هم ترکيب مي شوند و نوترون ها را بوجود ما آورند. نام ستارگان نوتروني از همين جا ناشي مي شود و بطور غير قابل تصوري چگال هستند (100 هزار ميليون کيلوگرم در سانتيمتر مکعب). در اين گونه ستاره ها نوترون ها مانند گاز عمل مي کنند و فشاري را ايجاد مي کنند که براي جلوگيري از فروريزش کامل کافي است.همچنين اين ستاره ها در حين دوران ميدان مغناطيسي نيرومندي را بوجود مي آورند. برخي از ستارگان نوتروني به سرعت مي‌چرخند و در هر بار چرخش تابشهايي در طول موج راديويي گسيل مي‌کنند، اين گونه ستاره‌هاي نوتروني ، تپ اختر (پولسار) نام دارد.
هنگامي كه مرگ ستاره نتروني فرا ميرسد انفجار شديدي رخ ميدهد كه به اين انفجار ابرنو اختر ميگويند.روشنايي ابرنو اختر به گونه ايست كه با روشنايي كل كهكشان برابري ميكند و حتي در روز هم قابل مشاهده است .
هر گاه فشار ايجاد شده توسط نوترون ها نتواند مانع نيروهاي انقباضي شود، هسته ي ستاره ممکن است بر اثر گرانش به حجم صفر فروريزد و سياه چاله توليد شود. گرانش سطحي آن به قدري زياد است که هيچ چيز حتّي نور نمي تواند از چنگ آن بگريزد. سياه چاله ها به سه دسته تقسيم ميشوند:سياه چاله چرخان, سياه چاله ريز, سياه چاله ساده.
سياه چاله ريز: ابعاد اين سياه چاله به اندازه يك پروتن است و به وفور در منظومه شمسي يافت ميشود بعضي از اين دانشمندان بر اين باورند كه همين سياه چاله هاي ريز بخش اعظمي از كيهان را از زمان تولدش خورده اند.
سياه چاله چرخان: اين نوع سياه چاله همانطور كه از اسمش مشخص است با سرعت زيادي ميچرخد و جسمي كه واردش شود را به گوشه نامعلومي از فضا پرتاب ميكند(البته در صورت خروج!!)
سياه چاله ها داراي شعايي با نام شعاع شوارتزشيلد هستند. زماني كه به اين شعاع نزديك نشده ايد ميتوان از دست سياه چاله فرار كرد اما زماني كه در اين شعاع قرار گرفته باشيد, هيچ راه فراري براي شما وجود نخوهد داشت و به علت جاذبه فوق العاده زياد، ابعاد جسم وارده چندين بار كوچكتر از اتم شده و به اصطلاح گفته مي شود كه نابود مي شود و در همين حين زمان براي آن جسم يا فرد مي ايستد.
سياه چاله ها بيشتر در مركز كهكشان قرار دارند زيرا مركز كهكشان محل تجمع ستارگان پير است.
گردآوري:
پگاه جاني پور (عضو فعال انجمن نجوم تبيان)
تنظيم براي تبيان:
ا.م.گميني