زندگي يك ستاره
جالب است بدانيد كه ستارگان هم مانند موجودات زنده متولد مي‌شوند، زندگي مي‌كنند و سپس مي‌ميرند، ولي طول زندگي آنها بسيار طولاني است. متاسفانه عمر كوتاه انسانها كفاف نمي‌دهد تا بتوانند زندگي يك ستاره را در مراحل مختلف شاهد باشند. با اين حال اخترشناسان اين مراحل را براي ما مشخص مي‌كنند.
در طول زندگي انسان ، ستارگان بيشمار راه شيري عملا بدون تغيير به نظر مي‌رسند. گاهي يك نواختر (ستاره‌اي كه بطور ناگهاني و انفجاري مقاديري عظيم انرژي از خود آزاد مي‌كند) ، ناگهان ظاهر آشناي يك صورت فلكي را به مدت چند هفته عوض مي‌كند و دوباره كم نورتر مي‌شود. منظره زيبايي كه يك ابرنواختر در آسمان پديد مي‌آورد، بسيار نادر است. ستارگان نيز در نهايت تغيير مي‌كنند و هيچ كدام تا ابد پايدار نمي‌مانند. ستاره ، هنگامي كه انبار عظيم سوخت هسته‌اي آن به پايان برسد، مي‌ميرد. ستارگان بسيار جوان هنوز در ميان گازهايي كه از آن شكل مي‌گيرند، پنهان هستند.
ستاره بعد از تولد
بعد از آنكه ستاره شكل مي‌گيرد (تولد ستاره)، بلافاصله حياتي پايدار بدست مي‌آورد. در همين زمان واكنشهاي هسته‌اي در داخلي‌ترين هسته ستاره ، هيدروژن را به هليوم تبديل مي‌كند و انرژي آزاد مي‌گردد. سرانجام همه هيدروژن درون آن به مصرف مي‌رسد. بعد از اين ، تغييراتي در لايه‌هاي دروني ستاره آغاز مي‌شود. در حالي كه واكنشهاي جديدي از هليوم شروع مي‌شوند، لايه‌هاي بيروني باد مي‌كنند تا ستاره را به اندازه غول برسانند.
در اثر تغييرات زياد ، ستاره به مرحله متغير بودن مي‌رسد. در نهايت هيچ منبع ممكن براي آزادسازي انرژي باقي نمي‌ماند. ستارگان كوچكتر در اثر انقباض به كوتوله‌هاي سفيد تبديل مي‌شوند. ستارگان سنگين‌تر به‌صورت ابرنواختر منفجر مي‌شوند. ماده بيرون ريخته از يك ابرنواختر ، بخشي از گاز بين ستاره‌اي را تشكيل مي‌دهد كه زادگاه ستارگان جديد است.
سحابي سياره‌اي
ستارگان در يكي از آخرين مراحل زندگي خود ، قبل از آن كه به كوتوله سفيد تبديل شوند، منظره بسيار زيبايي در آسمان بوجود مي‌آورند. اين مرحله سبب پيدايش سحابي‌هاي سياره‌اي مي‌شود. يك سحابي سياره‌اي هنگامي تشكيل مي‌شود كه ستاره مركزي آن ، لايه‌اي به بيرون پرتاب كند. لايه گاز همانند حلقه‌اي از دود منبسط مي‌شود.
تأثير نيروي گرانش بر زندگي ستارگان
سراسر زندگي ستاره به يك ميدان نبرد شبيه است. نيروي گرانش سعي دارد كه ستاره را منقبض كند، ولي با مقاومت فشار رو به بيرون ستاره مواجه مي‌گردد. سرانجام ستاره تحليل مي‌رود و گرانش ، كنترل را بدست مي‌گيرد. در اين حالت ستاره شكل كاملا متفاوت با ستاره‌اي معمولي و سالم به خود مي‌گيرد.
مراحل مختلف زندگي ستاره
تشكيل كوتوله سفيد
نيروي گرانش يك نيروي جاذبه است، لذا ذرات ماده در اثر اين نيرو به هم نزديكتر مي‌شوند. همچنين چون نيروي گرانش با جرم ذرات نسبت مستقيم دارد و نيز چون جرم ستاره فوق‌العاده زياد است، لذا جاذبه گرانشي درون آن بسيار شديد خواهد بود. به عنوان مثال در اعماق خورشيد فشار در فاصله يك دهمي سطح تا هسته ، تقريبا يك ميليون بار بيشتر از فشار جو در سطح زمين است. در اين فاصله فشار تا هزار ميليون بار بيشتر از فشار جو زمين صعود مي‌كند. اين فشار با مقاومت گازهاي داغ درون خورشيد مواجه مي‌شود. اين گاز توسط كوره هسته‌اي گرم نگه داشته مي‌شود.
هنگامي كه آتش هسته‌اي رو به كاهش مي‌گذارد، گاز داغ درون ستاره سرد مي‌شود. بنابراين نيروي گرانش غالب مي‌شود. آنچه در اين مرحله روي مي‌دهد، به جرم ستاره بستگي دارد. ستاره‌اي رو به مرگ مانند خورشيد ، درهم فرو مي‌ريزد تا به اندازه زمين برسد. در اين روند هيچ انفجار واقعي و قابل توجه رخ نمي‌دهد. ستاره فقط به توده‌اي از خاكستر راديواكتيو تنزل پيدا مي‌كند و به آرامي سوسو مي‌زند. در اين حالت ستاره به يك كوتوله سفيد تبديل مي‌شود. يك فنجان از ماده آن يك صد تن وزن دارد.
تشكيل ستاره نوتروني
اگر جرم ستاره‌اي بيشتر از خورشيد باشد، فشار فرو ريزش مرحله كوتوله سفيد را نيز پشت سر مي‌گذارد و متوقف نمي‌شود. فرايند فرو ريزش تا جايي كه قطر ستاره به حدود ده كيلومتر برسد، ادامه پيدا مي‌كند. در اين نقطه ، ستاره گلوله‌اي چگال از ذرات هسته‌اي است كه آن را ستاره نوتروني مي‌نامند. يك فنجان از ماده آن ، يك ميليون ميليون تن وزن دارد.
تشكيل تپ اختر
برخي از ستارگان نوتروني به سرعت مي‌چرخند و در هر بار چرخش ، تابشهايي در محدوده امواج راديويي گسيل مي‌كنند. اينگونه ستارگان نوتروني ، تپ اختر ناميده مي‌شوند.
تشكيل ابرنواختر
يك ستاره نوتروني بدون وقوع يك انفجار شديد اوليه شكل نمي‌گيرد. ستاره رو به مرگ ، ممكن است در چند ثانيه آخر حيات خود ، به صورت يك ابرنواختر شعله‌ور شود. درخشش آن چند روز از تمام كهكشانها پيشي مي‌گيرد. از بخش مركزي ابرنواختر ، يك ستاره نوتروني تشكيل مي‌شود.
تشكيل سياهچاله‌ها
يك ستاره رو به مرگ ، مثلا با جرمي 10 برابر جرم خورشيد چنان زير بار گرانش توليد شده قرار مي‌گيرد كه هيچ نيرويي نمي‌تواند در برابر فرو ريزش آن مقاومت كند. وقتي كه چنين ستاره‌اي منقبض مي‌شود و به اندازه‌اي در حدود دو كيلومتر مي‌رسد، گرانش به حدي زياد مي‌شود كه سرعت گريز از سطح آن به بيشتر از سرعت نور مي‌رسد.
از موشك گرفته تا ذرات نور و علائم راديويي ، هيچ يك نمي‌توانند از سطح آن بگريزند. اين گرانش به قدري نيرومند است كه همه چيز را به طرف خود مي‌كشد. ما فقط مي‌دانيم كه در اين حالت ، ستاره به يك سياهچاله تبديل مي‌شود. سياهچاله‌ها را نمي‌توان ديد، چون نور نمي‌تواند از سطح آن بگريزد.
عقايد انسانها در مورد ستارگان
از يك نظر زماني هر يك از ما درون ستارگان بوده است و از ديدگاه ديگر ، هر كس روزگاري در فضاي خالي و گسترده بين ستارگان جاي داشته است. بالاخره اگر براي جهان آغازي در نظر گرفته شود، زماني هر يك از ما در آن آغاز حضور داشته است. به اين معني كه هر مولكول بدن ما ، داراي موادي است كه روزگاري در مركز داغ و پر فشار يك ستاره جاي داشته‌اند. در اين نقاط بود كه آهن موجود در سلولهاي قرمز خون ، شكل گرفته است.
در طول زندگي انسان ، ستارگان بيشمار راه شيري عملا بدون تغيير به نظر مي‌رسند. گاهي يك نواختر (ستاره‌اي كه بطور ناگهاني و انفجاري مقاديري عظيم انرژي از خود آزاد مي‌كند) ، ناگهان ظاهر آشناي يك صورت فلكي را به مدت چند هفته عوض مي‌كند و دوباره كم نورتر مي‌شود. منظره زيبايي كه يك ابرنواختر در آسمان پديد مي‌آورد، بسيار نادر است. ستارگان نيز در نهايت تغيير مي‌كنند و هيچ كدام تا ابد پايدار نمي‌مانند. ستاره ، هنگامي كه انبار عظيم سوخت هسته‌اي آن به پايان برسد، مي‌ميرد. ستارگان بسيار جوان هنوز در ميان گازهايي كه از آن شكل مي‌گيرند، پنهان هستند.
ستاره بعد از تولد
بعد از آنكه ستاره شكل مي‌گيرد (تولد ستاره)، بلافاصله حياتي پايدار بدست مي‌آورد. در همين زمان واكنشهاي هسته‌اي در داخلي‌ترين هسته ستاره ، هيدروژن را به هليوم تبديل مي‌كند و انرژي آزاد مي‌گردد. سرانجام همه هيدروژن درون آن به مصرف مي‌رسد. بعد از اين ، تغييراتي در لايه‌هاي دروني ستاره آغاز مي‌شود. در حالي كه واكنشهاي جديدي از هليوم شروع مي‌شوند، لايه‌هاي بيروني باد مي‌كنند تا ستاره را به اندازه غول برسانند.
در اثر تغييرات زياد ، ستاره به مرحله متغير بودن مي‌رسد. در نهايت هيچ منبع ممكن براي آزادسازي انرژي باقي نمي‌ماند. ستارگان كوچكتر در اثر انقباض به كوتوله‌هاي سفيد تبديل مي‌شوند. ستارگان سنگين‌تر به‌صورت ابرنواختر منفجر مي‌شوند. ماده بيرون ريخته از يك ابرنواختر ، بخشي از گاز بين ستاره‌اي را تشكيل مي‌دهد كه زادگاه ستارگان جديد است.
سحابي سياره‌اي
ستارگان در يكي از آخرين مراحل زندگي خود ، قبل از آن كه به كوتوله سفيد تبديل شوند، منظره بسيار زيبايي در آسمان بوجود مي‌آورند. اين مرحله سبب پيدايش سحابي‌هاي سياره‌اي مي‌شود. يك سحابي سياره‌اي هنگامي تشكيل مي‌شود كه ستاره مركزي آن ، لايه‌اي به بيرون پرتاب كند. لايه گاز همانند حلقه‌اي از دود منبسط مي‌شود.
تأثير نيروي گرانش بر زندگي ستارگان
سراسر زندگي ستاره به يك ميدان نبرد شبيه است. نيروي گرانش سعي دارد كه ستاره را منقبض كند، ولي با مقاومت فشار رو به بيرون ستاره مواجه مي‌گردد. سرانجام ستاره تحليل مي‌رود و گرانش ، كنترل را بدست مي‌گيرد. در اين حالت ستاره شكل كاملا متفاوت با ستاره‌اي معمولي و سالم به خود مي‌گيرد.
مراحل مختلف زندگي ستاره
تشكيل كوتوله سفيد
نيروي گرانش يك نيروي جاذبه است، لذا ذرات ماده در اثر اين نيرو به هم نزديكتر مي‌شوند. همچنين چون نيروي گرانش با جرم ذرات نسبت مستقيم دارد و نيز چون جرم ستاره فوق‌العاده زياد است، لذا جاذبه گرانشي درون آن بسيار شديد خواهد بود. به عنوان مثال در اعماق خورشيد فشار در فاصله يك دهمي سطح تا هسته ، تقريبا يك ميليون بار بيشتر از فشار جو در سطح زمين است. در اين فاصله فشار تا هزار ميليون بار بيشتر از فشار جو زمين صعود مي‌كند. اين فشار با مقاومت گازهاي داغ درون خورشيد مواجه مي‌شود. اين گاز توسط كوره هسته‌اي گرم نگه داشته مي‌شود.
هنگامي كه آتش هسته‌اي رو به كاهش مي‌گذارد، گاز داغ درون ستاره سرد مي‌شود. بنابراين نيروي گرانش غالب مي‌شود. آنچه در اين مرحله روي مي‌دهد، به جرم ستاره بستگي دارد. ستاره‌اي رو به مرگ مانند خورشيد ، درهم فرو مي‌ريزد تا به اندازه زمين برسد. در اين روند هيچ انفجار واقعي و قابل توجه رخ نمي‌دهد. ستاره فقط به توده‌اي از خاكستر راديواكتيو تنزل پيدا مي‌كند و به آرامي سوسو مي‌زند. در اين حالت ستاره به يك كوتوله سفيد تبديل مي‌شود. يك فنجان از ماده آن يك صد تن وزن دارد.
تشكيل ستاره نوتروني
اگر جرم ستاره‌اي بيشتر از خورشيد باشد، فشار فرو ريزش مرحله كوتوله سفيد را نيز پشت سر مي‌گذارد و متوقف نمي‌شود. فرايند فرو ريزش تا جايي كه قطر ستاره به حدود ده كيلومتر برسد، ادامه پيدا مي‌كند. در اين نقطه ، ستاره گلوله‌اي چگال از ذرات هسته‌اي است كه آن را ستاره نوتروني مي‌نامند. يك فنجان از ماده آن ، يك ميليون ميليون تن وزن دارد.
تشكيل تپ اختر
برخي از ستارگان نوتروني به سرعت مي‌چرخند و در هر بار چرخش ، تابشهايي در محدوده امواج راديويي گسيل مي‌كنند. اينگونه ستارگان نوتروني ، تپ اختر ناميده مي‌شوند.
تشكيل ابرنواختر
يك ستاره نوتروني بدون وقوع يك انفجار شديد اوليه شكل نمي‌گيرد. ستاره رو به مرگ ، ممكن است در چند ثانيه آخر حيات خود ، به صورت يك ابرنواختر شعله‌ور شود. درخشش آن چند روز از تمام كهكشانها پيشي مي‌گيرد. از بخش مركزي ابرنواختر ، يك ستاره نوتروني تشكيل مي‌شود.
تشكيل سياهچاله‌ها
يك ستاره رو به مرگ ، مثلا با جرمي 10 برابر جرم خورشيد چنان زير بار گرانش توليد شده قرار مي‌گيرد كه هيچ نيرويي نمي‌تواند در برابر فرو ريزش آن مقاومت كند. وقتي كه چنين ستاره‌اي منقبض مي‌شود و به اندازه‌اي در حدود دو كيلومتر مي‌رسد، گرانش به حدي زياد مي‌شود كه سرعت گريز از سطح آن به بيشتر از سرعت نور مي‌رسد.
از موشك گرفته تا ذرات نور و علائم راديويي ، هيچ يك نمي‌توانند از سطح آن بگريزند. اين گرانش به قدري نيرومند است كه همه چيز را به طرف خود مي‌كشد. ما فقط مي‌دانيم كه در اين حالت ، ستاره به يك سياهچاله تبديل مي‌شود. سياهچاله‌ها را نمي‌توان ديد، چون نور نمي‌تواند از سطح آن بگريزد.
عقايد انسانها در مورد ستارگان
از يك نظر زماني هر يك از ما درون ستارگان بوده است و از ديدگاه ديگر ، هر كس روزگاري در فضاي خالي و گسترده بين ستارگان جاي داشته است. بالاخره اگر براي جهان آغازي در نظر گرفته شود، زماني هر يك از ما در آن آغاز حضور داشته است. به اين معني كه هر مولكول بدن ما ، داراي موادي است كه روزگاري در مركز داغ و پر فشار يك ستاره جاي داشته‌اند. در اين نقاط بود كه آهن موجود در سلولهاي قرمز خون ، شكل گرفته است.
منبع : دانشنامه رشد