up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله نابودي ستارگان PDF
QR code - نابودي ستارگان

نابودي ستارگان

پيامدهاي نابودي ستارگان

ستاره ها جاويدان نيستند! اخترشناسان ، در پرتو مشاهده هاي متعدد ، موفق شده اند به تفصيل ، زمان مرگ ستارگان را پيش بيني کنند. پاره اي تاره ها به کندي خاموش مي شوند، خورشيد ما نخست به صورت گلوله آتشين غول آسا در خواهد آمد و خورشيدهاي ديگر پس از انفجار به ابرنواختر تبديل خواهند شد. هنگامي که خورشيد واپسين دم را بکشد، پنج ميليارد سال گذشته است. پس از اينکه خورشيد چنان باد کند که مدار سياره زهره را هم فرا بگيرد، همه جو خود را در فضا مي ريزد و به صورت گوي کوچکي در مي آيد که نور درخشان سفيدي از خود گسيل مي کند و آنگاه خاموش مي شود و منظومه خورشيدي را در تاريکي جاودان فرو مي برد.
● زماني که خورشيد مي ميرد
در اين هنگام ، مدت مديدي است که زمين به صورت جهنمي در آمده است. از بزرگترين کارهايي که بدست انسان انجام گرفته و همچنين از آثار زندگي ، کوچکترين نشانه اي بر جاي نخواهد ماند. سياه آبي ما اين جايگاه برترين آفريده ها ، بيشتر از هر زمينتان به ماه شبيه خواهد شد: بدون جو ، بدون آب ، با سطحي بسيار گرم.
● سرنوشت ستارگان
سرنوشت همه ستاره ها مانند خورشيد نيست. آنها ، بر حسب جرمشان ، به گونه هاي مختلف مي ميرند. به منظور کشف اين تنوع و مراحل تحول هر ستاره ، بايد ستاره ها را به دقت مشاهده ، رده بندي و بويژه مکانيک آنها را دريافت. از يکسال پيش ، گروه پژوهشي آدام باروز از دانشگاه آريزونادر تاکسون ، براي ايجاد شرايط حاکم در لحظه انفجار ابرنواختر از مشابه سازيهاي کامپيوتري ياري گرفته اند. پژوهشگران به ياري ابررايانه هايي که ساعتها کار مي کنند، توانسته اند فروپاشي لايه هاي گوناگون ستاره را به هنگام فرو ريختن در قلب آهني خود ، در دو بعد ، باز سازي کنند.
همچنين توانسته اند اين فراِيند را از راه لايه هاي امواج ضربه اي بوجود آمده ، پس از توقف ناگهاني فرو ريزي ، پيگيري کنند. درپرتو اين شبيه سازيها ، که تا چند سال پيش تحقق ناپذير بودند، اخترشناسان در حال کشف و آگاهي از چگونگي مرگ پيش بيني شده ستارگان پر جرم هستند. پيش از رسيدن به آن ، بايد از کم و کيف و ماهيت ستارگان آگاهي مي يافتند. از ابتداي سده کنوني ، دانشمندان ستارگان را بر حسب دما و درخشندگيشان رده بندي کردند.
رنگ نور گسيلي ، دما را معين مي کند؛ مثلا ستاره سرخ سرد است (پيرامون ۳۰۰۰ درجه کلوين که صفر درجه کلوين مساوي ات با منهاي ۲۷۳ درجه سانتيگراد). در حالي که ستاره آبي ، بسيار گرم است، (پيرامون ۲۵۰۰۰ درجه کلوين) از آنجا که درخشندگي بستگ به دما و سطح گسيل کننده ستاره دارد، اخترشناسان تعيين کرده اند ستاره هايي با ابعاد بسيار متفاوت وجود دارند. دماي بالا و درخشندگي شديد ، از فراوان انرژي خبر مي دهد.
● سرچشمه اين انرژي کلان از کجاست؟
ستاره ، تحت تأثير وزن خود ، هر اندازه که باشد، گرايش به انقباض دارد. اما در برابر نيروي گرانش که اتمهاي گازهاي را بسوي مرکز ستاره جذب و متراکم مي سازد، نيروي الکترومغناطيسي وجود دارد که ناشي از جنبش ذرات گاز (الکترونها و هسته هاي اتمي) ناشي از گرماست. اين نيروي دوم که فشار دروني نيز ناميده مي شود، در دماي بالاتر ، نيرومندتر است. اين بدان معني است که رفته رفته بر دما افزوده مي شود، الکترونها بيش از پيش به حرکت در مي آيند تا اينکه از هسته ها گريخته ، در فضاهايي که پيش از آن در اشغال اتمها بودند، آزادانه جريان مي يابند.
در سطح خورشيد ، فشار کم است و دما پيرامون ۵۳۰۰ درجه کلوين است. در مرکز آن ماده اي که وزن همه آن چيزهايي که بالاي سرش قرار دارند، را تحمل مي کند، تراکمي معادل ۱۵۰ مرتبه بيشتر از آب را بدست مي آورد. در ۱۵ ميليون درجه کلوين ، ذرات تحريک شده چنان به يکديگر نزديکند که گاهي با يکديگر برخورد مي کنند. هنگامي که اين مورد پيش بيابد، دو هسته اتم ، چنان به يکديگر نزديک مي شوند که موفق به غلبه بر نيروي دافع الکتروستاتيکي (کاهنربايي) مي شوند.
در اين لحظه بخصوص ، نيروي هسته اي پديد مي آيد که در برابر اين فواصل کوچک تاب مقاومت نياورده ، بر آنها غالب مي شود. در اين صورت دو هسته يکي شده و جرمي کمتر از کل جرم اوليه شان بدست مي آوردند. تفاوت جرم ، به انرژي تبديل شده ، به صورت فوتون گاما گسيل مي شود. ژان پيرشيز ، اخترفيزيکدان سازمان انرژي اتمي فرانسه چنين نتيجه گيري مي کند: هر ستاره ، رآکتور هسته اي پايداري است با ديواره هاي گرانشي .
● مرحله هيدروژي سوزي
در ستاره ها ، عنصر اوليه اي که فراوانتر است، هيدروژن است (حجدود ۷۰ درصد از جرم آنها) و باز هم همين هيدروژن است که زودتر از همه تسليم نيروي هسته اي مي شود. در قلب خورشيد ، همچنان که در قلب ستارگان ديگر ، هسته هاي هيدروژن در اثر همجوشي به هسته هاي هليوم بدل مي شوند. هر چه دما زيادتر شود، واکنشها هم بيشتر مي شوند، و بنابراين گازهاي واقع در لايه هايي دورتر از مرکز را گرم مي کنند. لايه هايي که کمتر تحت تأثير نيروي گرانش قرار دارند. در اين صورت ، اين لايه ها منبسط (فضاي داخلي بر نيروي گرانش غلبه مي کند) و سرد مي شوند.
سرد شدن پوششي منجر به کاهش واکنشهاي گرما هسته اي در مغز و مرکز ستاره مي شود که بار ديگر تا افزايش دوباره واکنشها خود را گرم کند.
اين ساز و کار تنظيم کننده ، که شباهت به دما پاي يخچالها دارد، به خورشيد فرصت مي دهد که انرژي خود را به کندي مصرف کند و طول عمري به مدت ۱۰ ميليارد سال داشته باشد. با اين حال ، پس از ۵.۵ ميليارد سال ، همه هيدروژن دروني ، تبديل به هليوم خواهد شد. اما نيروي دافع بسيار الکتريسيته ساکن بالاي اين هسته هاي جديد ، مانع از همجوشي در دمايي به اندکي ۱۵۶ ميليون درجه کلوين خواهد شد.
گرانش هم با پيگيري کار انقباضش ، دماي قلب خورشيد را بالا خواهد برد و اين همجوشي هسته هاي هيدروژن پوششي را فراهم خواهد آورد که تا آنجا بسيار سردتر از آن مانده بودند تا واکنشهاي هسته اي را بوجود بياورند. اين منبع جديد گرما که ديگر مرکزي نيست بلکه پوششي و محيطي است، لايه هاي خارجي گازها را منبسط خواهد کرد، و بدين سان مرحله غول سرخ آغاز خواهد شد. در آن هنگام به مدت صد ميليون سال ، خورشيد باد کرده ، مدار سياره زهره را در بر خواهد گرفت. گاز سطحي که از منبع گرماي به دور مي افتد، رد شده به ۳۰۰ کلوين مي رسد و فضا را با نوري سرخ روشن خواهد کرد.
● مرحله هليوم سوزي
طي اين مدتي که ذکر شد قلب هليومي ، انقباظش را ادامه خواهد داد تا به ۱۰۰ميليون درجه کلوين برسد و شروع به همجوشي با اکسيژن و کربن کند. همه چيز طوري اتفاق مي افتد که گويي ، در دور دست در سطح سرد خورشيد ، ستاره اي تازه و بسيار کوچک در حال پيدايش است. طي چند ميليون سال ، افروختن هليوم پايان خواهد گرفت. در اين صورت چيزي به جز قلبي بي حرکت و بي واکنش از اکسيژن و کربن با دماي ۲۰۰ ميليون کلوين بر جاي نخواهد ماند. اين قلب ، خود را گرم خواهد کرد و دچار همجوشي خواهد شد. اين منبع گرما همچنان به سوختن هدروژن ادامه خواهد داد که باز هم دورتر از قلب قرار داشته است. اما ابن مرحله ناپايدار است و در پايان کار ، پوشش خارجي که تراکم بسيار کمي دارد (بسيار کمتر از جو زمين) در فضاي ميان ستاره اي ريخته خواهد شد.
● مرحله پاياني
اين پوسته در حال انبساط پيروزمند از نيروي گرانشي ، بيش از پيش بزرگ خواهد شد تا شکل گوي غول آسايي را به خود بگيرد که قلبش آن را درخشان مي سازد. اين همان چيزي است که سحابي سياره اي ناميده مي شود. در اين ميان قلب به صورت کوتوله سفيدي در مي آيد، ستاره کوچکي به بزرگي زمين. دمايش به ۱۰۰۰۰ درجه کلوين کاهش مي يابد و گرانش آن براي ايجاد همجوشي اکسيژن و کربن به انداه کافي شديد نخواهد بود. آنچه از خورشيد خواهد ماند، به کندي سرد خواهد شد تا به خاموشي کامل بينجامد. بدين سان کوتوله سياهي تشکيل خواهد شد که براي هميشه به همان صورت خواهد ماند.
● شرايط زمين پس از مرگ خورشيد
در آن هنگام ، در روي زمين ، زندگي بسيار پيش از مرحله غول سرخ جاروب شده است. ميشل کاسه ، از بنياد اخترفيزک پاريس چنين اشاره مي کند که: تا يک ميليارد سال ديگر ، درخشندگي خورشيد که ۱۰ تا ۱۵ درصد ، به نسبت امروز افزايش خواهد يافت، براي تبخير اقينوسها و تبديل کره ما به کوره اي همانند زهره کفايت خواهد کرد. در واقع ، اين جرم اوليه ستاره است که شرايط تحول آن را فراهم مي آورد. بين ۰.۳ و ۷ جرم خورشيدي ، همين داستان خورشيد تکرار مي شود. فراتر از آن ، تحول ستاره اي ديگري منجر به مرگي ديگر مي شود.
● مرگ ستارگان پر جرم
در حالي که ستاره هايي از نوع خورشيد ، جرمشان طي مرحله غول سرخ از دست مي رود، ستاره هاي پر جرم که غول آبي ناميده شده اند، از همان آغاز وجوديشان جرم از دست مي دهند. گرماي آنها (با دماي ۲۵۰۰۰ درجه کلوين در سطح و ۳۰ ميليون درجه کلوين در قلب) جرياني از فوتونها را گسيل مي کند که چنان شديد است که بخشي از پوشش ستاره کاملا بسوي فضا رانده مي شود. از آنجا که نيروي گرانشي (ناشي از جرم کلي از ستاره هاي نوع خورشيد بسيار شديدتر است، واکنشهاي هسته اي در آن ، با آهنگي بسيار بالاتر توليد مي شوند. مثلا غولي آبي با ۲۵ تا ۳۰ جرم خورشيد ، ذخيره هاي هيدروژنش را تنها طي ۸ تا ۱۰ ميليون سال به پايان مي برد.
مغز هليمي آن منقبض مي شود. دمايش افزايش مي يابد و منجر به به همجوشي هيدروژن محيطي مي شود. پوشش گرم شده منبسط مي شود و در اين هنگام مرحله ابر غول سرخ آغاز مي شود. افروزش هليوم ۵۰۰۰۰۰ سال به طول مي انجامد. به جاي پايان گرفتن به صورت کوتوله سفيد کربني و اکسيژني ، مغز ، ناتوان از تحمل وزن بسيارش به انقباض ادامه مي دهد. در دماي ۸۰۰ ميليون درجه کلوين ، هسته اتمهاي کربن و اکسيژن همجوشي يافته تبديل و به نئون و سديم مي شوند. اين تغيير و تحول پيش از چند ده سالي به طول نمي انجامد. کارها سرعت مي گيرند، انقباض پيگيري مي شود تا به يک ميليارد درجه کلوين برسد.
در درون ستاره ، از آنجا که دما ، همچنانکه به مرکز آن نزديک مي شويم افزايش مي يابد، ساختاري پوست پيازي تشکيل مي دهد که منطبق با همجوشيهاي متوالي گوناگون هستند. در اين لحظه معين است که قلب آهني (در حدود اندازه زمين) که ديگر نمي تواند همجوشي و يا گداخت هسته اي داشته باشد، در کسري از ثانيه در خود فرو مي ريزد. بخش مرکزي آن با ۰.۸ جرم خورشيدي که به ۶ ميليون درجه کلوين رسيده است، به سرعت بر روي خود فرو مي ريزد و بخش بروني آن هم با ۱.۲ جرم خورشيدي که مدتي در حال آويختگي و ميان بالا و پايين آويزان بودن بطور ناپايدار مانده بود، همين راه را پيگيري مي کند.
نيکلا پرانتزوس ، اختر فيزيکدان بنياد اخترفيزيک پاريس چنين مقايسه مي کند: يک قوطي کبريت پر از اين ماده ، بيش از يک ميليارد تن جرم خواهد داشت. در مورد ستاره اي که ابتدا ۲۰ برابر جرم خورشيد باشد، موج ضربه همواره بر آن چيره مي شود و بر سطح آن که ۷۰۰۰۰۰ کيلومتري مرکز قرار دارد از سرعتي معادل ۵۰۰۰ کيلومتر در ثانيه مي رسد. طي يک ماه ، لايه هاي بروني ستاره به ۲۰ ميليارد کيلومتري هسته پرتاب مي شوند و ابرنواختر از نوع دوم به درخشندگي بيبشينه خود مي رسد. در مورد ستاره اي از فراتر از ۲۰ برابر خورشيد ، پوسته هاي پياز به اندازه کافي سنگين مي شوند تا موج ضربه را متوقف کنند و جلو انفجار را بگيرند.

هر گاه واکنشهاي هسته اي هسته ستاره متوقف شوند، ستاره به مرحله مرگ وارد و ساختارش ناپايدار مي شود. ستاره اي با جرم نسبتاً کم در طي ميلياردها سال، آهسته ...

براي بدست آوردن دماي يک ستاره ما به طيفي که از آن ستاره به دست مي آيد نياز داريم. البته دمايي که ما مي خواهيم بدست بياوريم مربوط به سطح آن است نه داخل ...

براي بدست آوردن دماي يک ستاره ما به طيفي که از آن ستاره به دست مي آيد نياز داريم. ● توجه: دمايي که ما مي خواهيم بدست بياوريم مربوط به سطح آن است نه دا ...

بطور کلي ستارگان داراي مراحل مختلف جنيني ، کودکي و جواني و پيري هستند. پس از اکتشاف برابري جرم و انرژي توسط انيشتين ، دانشمندان تشخيص دادند، که کليه س ...

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 ...

و السماء و الطارق(۱) وما ادراک ما الطارق(۲) النجم الثاقب(۳) قسم به آسمان، و قسم به طارق آن. و تو چه مي داني طارق آسمان چيست! وطارق همان ستاره درخشان ا ...

در منظومه شمسي اگر مشتري جرمي بيشتر از جرم کنوني داشت، آنگاه همجوشي هسته يي همانند آنچه هر لحظه در خورشيد رخ مي دهد درون مشتري به راه مي افتاد و اين س ...

دانلود نسخه PDF - نابودي ستارگان