up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله ستاره شناسي PDF
QR code - ستاره شناسي

ستاره شناسي

ستارگان، گويهاي بزرگ حاوي گازهاي داغ و تابنده اند. خصوصيات ستاره نظير رنگ، دما، اندازه و تابندگي توسط جرم آن (مقدار ماده موجود در ان) تعيين مي شوند. خصوصيات ستارگان بسيار متفاوت مي باشند زيرا جرم ستارگان متنوع است. خصوصيات هر ستاره منفرد نيز متغير است زيرا در چرخه حياتش دچار تغييرات دروني مي شود.
هنگامي که شبها به آسمان مي نگريد، به نظر مي آيد که ستارگان سوسو مي زنند يا درخشندگي شان لحظه به لحظه تغيير مي کند. اين سوسو زدن از حرکت هوا در جو زمين حاصل مي شود. همان گونه که شيشه نور را خم مي کند، هوا نور ستاره را مي شکند. چون مناطق مختل هوا با حجم گوناگون حرکت مي کنند، نور ستاره به مقادير مختلف خم مي شود. بدين ترتيب قدرت نور ستاره اي که به چشمتان مي خورد، تغيير مي کند و چنين به نظر مي رسد که ستاره سوسو مي زند.
ستارگان بنا به خصوصيات طيفي شان طبقه بندي مي شوند. طيف ستاره از طريق تجزيه تشعشع آنبه عناصري که شدت تشعشع طول موج هاي مختلف را نشان مي دهند، حاصل مي شود. با اين اطلاعات دما، رنگ و ساختار شيميايي ستاره استنتاج مي شود. هفت نوع طيف اصلي وجود دارد که هر کدام با حرفي از الفبا شناخته مي شوند. هر کدام از طيفها زير مجموعه هايي دارند که از ۰ تا ۹۰ شماره گذاري شده اند.
ستارگان بنا به خصوصيات طيفي شان طبقه بندي مي شوند. طيف ستاره از طريق تجزيه تشعشع آن به عناصري که شدت تشعشع طول موج هاي مختلف را نشان مي دهند، حاصل مي شود. با اين اطلاعات دما، رنگ و ساختار شيميايي ستاره استنتاج مي شود. هفت نوع طيف اصلي وجود دارد که هر کدام با حرفي از الفبا شناخته مي شوند. هر کدام از طيفها زير مجموعه هايي دارند که از ۰ تا ۹ شماره گذاري شده اند.
● چرا ستارگان مي درخشند؟
با چشم غير مسلح در يک شب تاريک و بدون ماه و در هواي صاف مي توان حدود ۲۵۰۰ ستاره را در آسمان شناسايي کرد. با دوربين يا تلسکوپ مي شود ميليون ها ستاره را تشخيص داد. از سياره هاي منظومه شمسي خودمان نظير زهره و زحل که چشم پوشي کنيم تمامي اين ستارگان دوردست خورشيدها يا به عبارت ديگر گلوله هاي گازي پر حرارتي هستند که در سطح خود مي توانند تا هزاران درجه و در درون خود تا ميليون ها درجه حرارت داشته باشند.
در حقيقت بعضي از آنها با شدتي ده هزار برابر خورشيد ما مي درخشند و برخي از آنها هم خيلي کم نورتر از ستاره مرکزي منظومه ما هستند ولي تمام ستارگان در يک مورد مشترکند: آنها در ژرفاي درون خود از طريق تبديل هيدروژن به هليم انرژي هسته اي توليد مي کنند اين چشمه جوشان و پايان ناپذير انرژي به ستارگان کمک مي کند که عمري بسيار طولاني داشته باشند. مثلا خورشيد با مواد سوختني که دارد ۱۰ ميليارد سال عمر خواهد کرد.
انرژي ايجاد شده در مرکز ستاره به خارج منتقل مي شود و از سطح ستاره به شکل پرتوهاي ماوراي بنفش رونتگن ذره اي نوري گرمايي و امواج راديويي انتشار مي يابد. برخي از ستارگان در پايان عمر خود از طريق انفجارهاي بسيار عظيم از بين مي روند. آنگاه از آن ها فقط گوي هاي مادي کوچک و کاملا در هم فشرده اي باقي مي ماند که در علم ستاره شناسي، کوتوله هاي سفيد، ستاره نوتروني و يا سياهچاله ناميده مي شوند. خورشيد هم روزي تبديل به يک کوتوله سفيد خواهد شد.
● ستارگان مزدوج
بيش از نيمي از همگي ستارگان در گروههاي دوتايي يا سه تايي هستند که با جاذبه در کنار يکديگر نگه داشته شده اند. ستاره مزدوج يک زوج ستاره ايست که بدور جرم مشترک خود مي گردند. اغلب يکي از دو ستاره آنقدر کم نور است که از زمين رويت نمي شود. اگر درخشندگي ستاره مرئي اين زوج تغيير کند و يا اگر ظاهراً حرکتش تحت تاثير ميدان جاذبه جرم سماوي مجاوري قرار گيرد، ستاره شناسان مي توانند آن را تشخيص دهند.
دو ستاره در منظومه مزدوج بخاطر نيروهاي جاذبه بين شان بر حرکت مداري يکديگر تاثير مي گذارند. براي ستاره شناسان مشاهده دقيق حرکات ستارگان مزدوج تنها راه مستقيم تعيين جرم ستارگان است.
هيپارخوس (۱۲۷ ۱۴۶ ق.م)، ستاره شناس يونان باستان، ۲۰ ستاره از درخشنده ترين ستارگاني را که مي توانست ببيند، داراي قدر اول و کم نورترين آنها را داراي قدر ششم توصيف کرد. به آنهايي که در اين بين بودند، ارزشهاي مياني بخشيد.
بعد از اختراع تلسکوپ، ستارگان کم نور بيشتري مشاهده شدند و با بهبود قدرت تلسکوپها، تفاوتهاي فاحشي در درخشندگي ستارگان داراي قدر اول آشکار شد. در قرن هيجدهم، نسبت ميان قدرها تقريباً ۵ ۲ واحد (يا دقيقتر بگوييم ۵ ۱۱۸۸۶۵۲) تعيين شد. يعني ستاره اي داراي قدر معين از ستاره اي با يک واحدقدر کمتر ريال ۵ ۲ برابر درخشنده تر است. سيستم هيپارخوس در توصيف کم نورترين ستارگان مرئي براي چشم غير مسلح به عنوان قدر ششم به تجهيزات ستاره شناسي احتياج داريد. با نسبت تازه و معين اندازه گيري قدر، اکنون برخي از ستارگاني که هيپارخوس در گروه قدر اول طبقه بندي کرده بود، داراي قدر صفر يا حتي قدر منفي مي باشند. براي آن که تصوري از ظاهر ستارگان قدر اول در اسمان شبانه داشته باشيد، تصور کنيد که از فاصله يک کيلومتري (۶ ۰ مايلي) به شمعي فروزان مي نگريد.
شعراي يماني، درخشنده ترين ستاره در آسمان شب، قدر ۴۷ ۱ دارد و پر فروغترين جرم سماوي در آسمان شبانه، ماه بدر، با قدر ۵ ۱۲ است. اما در مجموع، فروزانترين ستاره، خورشيد با قدر ۷۲ ۲۶ است. کم نورترين ستاره اي که تا کنون با تلسکوپ رصد شده، در صورت فلکي بادبان قرار دارد. اين ستاره به تپنده بادبان معروف است و قدرش ۲۶ است.
کوتوله هاي قهوه اي، ستاره واقعي نيستند، بلکه ستارگان ناقصي هستند که گرم شده و با نور کمي مي درخشند و در همين حال، جاذبه آنها را به انقباض واميدارد. ولي يک کوتوله قهوه اي محتوي کمتر از ۸ درصد جرم خورشيد است و اين جرم براي تداوم انقباض گرانشي تا وقوع واکنشهاي هسته اي کافي نيست. بدون واکنشهاي هسته اي، کوتوله هاي قهووه اي نمي توانند به درخشندگي ستارگان بدرخشند. دليل کم فروغي کوتوله هاي قهوه اي، تنها در سال ۱۹۹۵ بود که براي اولين بار يکي از آنها کشف شد.
● ترسيم انواع ستارگان
نمودار هرتز پرونگ – راسل ابزاري بسيار مهم براي ستاره شناسان است. از آن براي ترسيم قدرهاي مطلق ستارگان نسبت به انواع طيف شان (رنگ شان ) يا نسبت به دماهاي سطح شان، که تعيين کننده انواع طيف شان است، استفاده مي شود. در اين نمودار، ستارگان در گروههاي گوناگوني جاي مي گيرند که نمايانگر مراحل چرخه حياتشان است. اين نمودار به ستاره شناسان کمک مي کند تا نحوه تکامل ستارگان و ايجاد رابطه ميان خواص ستارگان را درک کنند.
● رنگهاي ستارگان
رنگ ستاره به دماي سطحش بستگي دارد. اگر ارزش يکي از اين خواص را بدانيد. شايد بتوانيد ارزش ديگري را وضع کنيد. ستارگان آبي رنگ داغترين ستارگانند و ستارگان سفيد ، سردترند. بعد از اينها ستارگان زرد و نارنجي قرار دارد و سردترين ستارگان، قرمزند. شايد دماي ستارگان آبي رنگ به ۵۰ هزار درجه سانتيگراد (۹۰ هزار فارنهايت) برسد، حال آن که دماي سطح ستارگان قرمز تا ۲ هزار سانتيگراد (۶۰۰ ۳ فارنهايت) پايين است.
اصطلاح درخشندگي به پرتوافکني ستاره با هر طول موجي دلالت مي کند. مثلاً با افزايش درخشندگي ستاره، ممکن است ستاره، علاوه بر نور مرئي بيشتر، پرتو مادون قرمز و ماوراء بنفش بيشتري ساطع کند، ولي قدرهاي مطلق و ظاهري، معيار درخشش نور مرئي ستاره اند.
اساساً درخشندگي ستاره بر حسب جرم و مرحله چرخه حيات ستاره تعيين مي شود. هر چقدر جرم ستاره بيشتر باشد، در مقايسه با ستاره اي با جرم کمتر و در همان مرحله چرخه حيات متراکمتر، داغتر و درخشنده تر است. ۲ ستاره با مساحت و دماي سطحي برابر درخشندگي و رنگ يکسان دارند. اگر ستاره اي منبسط شود، دماي سطحش کاهش مي يابد. مثلاً زماني يک ستاره زرد رنگ زنجيره اصلي نظير خورشيد به غول قرمز سرد تر ، تاريک ترو خيلي بزرگتري تکامل مي يابد. اگر چه از سطح معيني از ستاره تاريک شده (مانند يک کيلومتر مربع يا مايل مربع) پرتو کمتري تابيده مي شود. درخشندگيش افزايش مي يابد، زيرا مساحت کلش افزايش يافته است و پرتوهاي بيشتري امکان مي يابند ستاره را ترک کنند. اين افزايش درخشندگي به معناي آن است که قدرهاي ظاهري و مطلق نيز زياد مي شوند.
منکب الجوزا ابر غول قرمز تپنده ايست که چگالي بسيار اندکي دارد. ميانگين قطرش تقريباً ۴۰۰ برابر خورشيد است که بدين ترتيب حجمش ۶۴ ميليون برابر حجم خورشيد است. چون منکب الجوزا حاوي ۱۳ برابر جرم خورشيد است، ميانگين چگاليش ۵۰۰ ۳ بار از چگالي هوا کمتر است. ميانگين چگالي خورشيد ۴۰۰ ۱ بار از چگالي هوا بيشتر است.
● جرم ستاره
جرم ستاره نمايانگر ميزان ماده موجود در آن است. واحدهاي اندازه گيري جرم ستارگان، جرم خورشيدي است. هر جرم خورشيدي معادل جرم خورشيد است. جرم اکثر ستارگان ديگر بين ۰۸ ۰ تا ۶۰ جرم خورشيدي است، هر چند که جرم معدودي از ستارگان به ۱۲۰ جرم خورشيدي مي رسد. اگر جرم ستاره اي از ستاره ديگر بيشتر باشد، ضرورتاً قطرش بزرگتر نيست زيرا اندازه ستاره به ميزان تراکم موادش بستگي دارد.
بسياري از ستارگان برجسته، اسم دارند. اغلب اين اسامي ريشه اي عربي دارند که ميراث منجمان مسلمان سده هاي ۸و۹ ميلادي است. اما اکثر ستارگان بي نامند. در عوض آنها با نام لاتيني صورت فلکي و حرفي از الفباي يوناني شناسايي مي شوند. اين سيستم نامگذاري را يوهان باير (۱۶۲۵ ۱۵۷۲) ستاره شناس غير حرفه اي آلماني، که در سال ۱۶۰۳ اطلسي از ستارگان را منتشر کرد، ارايه نمود.
بنا به سيستم باير، عموماً به درخشنده ترين ستاره هر صورت فلکي حرف آلفا ( حرف يوناني معادل الف) به ستاره درخشنده بعدي بتا (B=ب) و الي آخر اختصاص داده مي شود. به هنگام اشاره به ستاره اي خاص، حالت ملکي نام لاتين صورت فلکي بکار گرفته مي شود. مثلاً پر نورترين ستاره صورت فلکي دجاجه به آلفاي دجاجه معروف است. چون الفباي يوناني تنها ۲۴ حرف دارد، سيستم باير محدود است. گاهي حرف يوناني با اعداد زير نويس شده بکار مي روند تا ستارگان نزديک به يکديگر شناسايي شوند. مثلاً جبار a۵ و جبار a۶ از حروف رومي (a,b,c,A,B,C) و اعداد عربي (۱،۲،۳) نيز در نامگذاري ستارگان استفاده مي شود.
● درخشندگي ستاره
درخشندگي ستاره شدت پرتوافکني آن است. درخشندگي نور مرئي آن بر اساس قدر اندازه گيري مي شود: هر چقدر عدد قدر کمتر باشد، ستاره درخشانتر است. قدر ظاهري درخشندگي جرم سماوي را از ديد ناظر زميني مي سنجد: هر چقدر جرم سماوي دورتر باشد، نورش بيشتر سير مي کند، بيشتر پراکنده مي شود و کم نورتر به نظر مي رسد.
قدر مطلق درخشندگي جرم سماوي را در حالتي مي سنجد که اگر در فاصله معين ۶ ۳۲ سال نوري قرار داشت، نورش با آن شدت مشاهده مي شد.
● چرخه هاي حيات ستارگان
ستارگان متولد مي شوند، ميليونها يا ميلياردها سال مي درخشند و سپس مي ميرند . هر ستاره چرخه حيات چند مرحله اي دارد که در خلال آنها اندازه و دمايش شديداً تغيير ميکند. جرم هر ستاره (ميزان ماده موجود در ستاره) تعيين کننده اصلي درازي عمر ستاره و نحوه تکامل آن مي باشد. هر چه جرم ستاره بيشتر باشد، در واکنشهاي هسته اي گازهايش را سريعتر مي سوزاند و زودتر مي ميرد. پر جرمترين ستارگان براي چند ميليون سال دوام مي آورند. آنهايي که جرم کمتري دارند، مي توانند تا دهها ميليارد سال بدرخشند
● ماده ميان ستاره اي
فاصله هاي بين ستارگان هر کهکشان، با محيط ميان ستاره اي پر شده که عمدتاً حاوي گازهاي هيدروژن و هليوم، مقداري از ساير گازها و اندکي غبار است. توزيع و دماي اين ماده نا مساوي است و چگاليش ميلياردها بار کمتر از هواست. اکثر محيط ميان ستاره اي شامل ابرهايي است که برخي از آنها را مي توانيم در صورت انتشار يا انعکاس نور ستارگان در داخل يا اطراف انها، ويا انسداد نور اجرام سماوي دورتر بصورت سحابي شناسايي کنيم. محيط ميان ستاره اي با ذرات بادهاي ستاره اي و مواد خارج شده از ستارگان در حال مرگ غني مي شود.
محيط ميان ستاره اي حدود ۱۰ درصد جرم کهکشان راه شيري را تشکيل مي دهد و اين رقم از ويژگيهاي کهکشانهاي مارپيچي است. اکثر مواد ميان ستاره اي کهکشانهاي مارپيچي در بازوها، محل تشکيل ستارگان، قرار دارد.کهکشانهاي بيضوي، ماده ميان ستاره اي اندکي دارند زيراهمه آن را براي تشکيل ستارگان مصرف کرده اند.
اشعه هاي کيهاني، ذرات اتمي پر انرژيي هستند که تقريباً با سرعت نور در فضا حرکت مي کنند. اشعه هاي کيهاني اوليه، ذرات پر انرژيي در خارج جو زمين هستند که شايد به جو زمين وارد شوند و براي توليد اشعه ها کيهان ثانويه با ساير ذرات تصادم کنند. منشا اشعه هاي کيهاني که بالاترين انرژي را دارند، بيرون کهکشان ماست و آنها از کهکشانها و کوازارهاي فعال ريشه مي گيرند. منشا اشعه ها کيهاني کم انرژي ، انفجار و بقاياي ابرنواخترها و پالسارهاي درون کهکشان ماست. خاستگاه اشعه هاي کيهاني اي که کمترين انرزي را دارند، منظومه شمسي است و از شعله هاي خورشيدي اي ايجاد مي شوند.

هيدرولوژي يا آب شناسي از دو کلمه Hydro به معني آب و Logos به معني شناسايي گرفته شده است. ديد کلي هيدرولوژي علمي است که در مورد پيدايش خصوصيات و نحوه ت ...

خون شناسي به مطالعه سلولهاي خوني و انعقاد مي پردازد. اين علم مقدار و ساختمان و عمل سلولهاي خوني ، پيش سازهاي سلولهاي خوني را در مغز استخوان ، ساختار ه ...

طبيعت بر ۳ رکن اساسي آب، هوا و خاک استوار است؛ بر اين اساس شناخت طبيعت و ارکان آن، حفاظت و پاسداري از طبيعت از مسووليت اجتناب ناپذير انسان هاست. کشاور ...

نور ستاره پس از جمع آوري بوسيله تلسکوپ ، توسط دستگاهي به نام طيف نگار تجزيه مي شود و نتايج آن به صورت عکس يا نوار کامپيوتري ثبت مي شود. اخترشناسان با ...

اخترشناسي که در زبان يوناني از ترکيب اجزاي astronomia = astron + nomos (به معناي قانون ستارگان) تشکيل شده است علم اشياء سماوي (مانند ستارگان، سيارات، ...

ستاره شناسان ناسا، ابر پر انرژي از الكترون ها را كه يك خوشه جوان را احاطه كرده است كشف كرده اند. اين ذرات كه داراي انرژي بسيار بسيار زيادي هستند مي تو ...

اگر در شب پر ستاره در فضاي آزاد قرار بگيريد متوجه خواهيد شد که ستارگان تغيير مکان مي دهند. اگر به مدت چند دققه به ستاره يا گروه ستارگان خاصي از نزديک ...

نزديک ترين ستاره به ما بعد از خورشيد «پروکسيما- قنطورس» نام دارد که در فاصله يي برابر ۲ ۴ سال نوري از ما واقع شده است. اما ميلياردها ستاره يي که در که ...

دانلود نسخه PDF - ستاره شناسي