ستاره ها

ستاره (Star) یک جرم نجومی است که شامل یک کروی درخشان از پلاسما است که توسط گرانش آن به هم متصل شده است. نزدیکترین ستاره به زمین خورشید است. بسیاری از ستارگان دیگر در شب با چشم غیرمسلح قابل مشاهده هستند، اما فاصله بسیار زیاد آنها از زمین باعث می شود که آنها به صورت نقاط نورانی ثابت به نظر برسند. برجسته ترین ستارگان به صورت فلکی و ستاره طبقه بندی شده اند و بسیاری از درخشان ترین ستارگان دارای نام های خاص هستند. ستاره شناسان کاتالوگ های ستاره ای را جمع آوری کرده اند که ستارگان شناخته شده را شناسایی می کند و نام های استاندارد ستاره ای را ارائه می دهد. جهان قابل مشاهده دارای حدود 10²² تا 10²⁴ ستاره است. با این حال، بیشتر آنها با چشم غیر مسلح از زمین نامرئی هستند، از جمله تمام ستارگان منفرد خارج از کهکشان ما، کهکشان راه شیری.

ستاره ها چگونه تشکیل می شوند؟

این تصویر از تلسکوپ فضایی هابل حفره هایی از شکل گیری ستاره ها را نشان می دهد. این درخشش با واکنش گاز هیدروژن با نور ستاره های مجاور ایجاد می شود. یک ستاره از یک ابر غول پیکر و به آرامی در حال چرخش ایجاد می شود که به طور کامل یا تقریباً تمام از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. ابر به دلیل کشش گرانشی خود، شروع به فروپاشی به سمت داخل می‌کند و با کوچک شدن، سریع‌تر و سریع‌تر می‌چرخد و قسمت‌های بیرونی به یک دیسک تبدیل می‌شوند در حالی که داخلی‌ترین قسمت‌ها به یک توده تقریباً کروی تبدیل می‌شوند. به گفته ناسا ، این ماده در حال فروپاشی داغ تر و متراکم تر می شود و یک پیش ستاره توپی شکل را تشکیل می دهد. هنگامی که گرمای پیش ستاره به حدود 1.8 میلیون درجه فارنهایت (1 میلیون درجه سانتیگراد) می رسد، هسته های اتمی که به طور معمول یکدیگر را دفع می کنند شروع به ترکیب شدن با هم می کنند و ستاره مشتعل می شود. همجوشی هسته‌ای مقدار کمی از جرم این اتم‌ها را به مقادیر خارق‌العاده‌ای انرژی تبدیل می‌کند – برای مثال، 1 گرم جرم که به طور کامل به انرژی تبدیل می‌شود، برابر با انفجاری معادل 22000 تن TNT (TNT یک واحد انرژی است که توسط آن قرارداد 4.184 گیگاژول تعریف شده است، که انرژی تقریبی آزاد شده در انفجار یک تن متریک (1000 کیلوگرم) TNT است.) است.

چرخه زندگی ستارگان

چرخه زندگی ستارگان از الگوهایی پیروی می کند که عمدتاً بر اساس جرم اولیه آنها است. اینها عبارتند از ستارگان با جرم متوسط ​​مانند خورشید، با جرم نیم تا هشت برابر خورشید، ستارگان پر جرم که بیش از هشت جرم خورشیدی دارند و ستارگان کم جرم یک دهم تا نیمی از جرم خورشید. به گفته ناسا، هر چه جرم یک ستاره بیشتر باشد، به طور کلی طول عمر آن کمتر است. اجرام کوچکتر از یک دهم جرم خورشید، کشش گرانشی کافی برای مشتعل کردن همجوشی هسته ای ندارند - برخی ممکن است به ستاره های شکست خورده ای تبدیل شوند که به کوتوله های قهوه ای معروف هستند. یک ستاره با جرم متوسط ​​با ابری شروع می شود که حدود 100000 سال طول می کشد تا به یک پیش ستاره با دمای سطحی حدود 6750 درجه فارنهایت (3725 درجه سانتیگراد) سقوط کند. پس از شروع همجوشی هیدروژن، نتیجه یک ستاره T-Tauri است ، یک ستاره متغیر که در روشنایی نوسان دارد. این ستاره تقریباً به مدت 10 میلیون سال به فروپاشی خود ادامه می دهد تا اینکه انبساط آن به دلیل انرژی تولید شده توسط همجوشی هسته ای با انقباض آن از گرانش متعادل شود، پس از آن نقطه به یک ستاره دنباله اصلی تبدیل می شود که تمام انرژی خود را از همجوشی هیدروژن در هسته خود می گیرد.

هر چه جرم چنین ستاره‌ای بیشتر باشد، سریع‌تر از سوخت هیدروژنی خود استفاده می‌کند و کوتاه‌تر روی دنباله اصلی می‌ماند. پس از اینکه تمام هیدروژن موجود در هسته به هلیوم ذوب شد، ستاره به سرعت تغییر می‌کند – بدون تشعشعات هسته‌ای برای مقاومت در برابر آن، گرانش بلافاصله ماده را در هسته ستاره خرد می‌کند و به سرعت ستاره را گرم می‌کند. این باعث می شود که لایه های بیرونی ستاره به شدت منبسط شوند و در حین انجام این کار سرد و قرمز شوند و ستاره را به یک غول قرمز تبدیل کنند. هلیوم در هسته شروع به همجوشی با هم می کند، و هنگامی که هلیوم از بین می رود، هسته منقبض می شود و داغ تر می شود، یک بار دیگر ستاره را منبسط می کند اما آن را آبی تر و درخشان تر از قبل می کند و بیرونی ترین لایه های آن را منفجر می کند. پس از محو شدن پوسته های در حال انبساط گاز، هسته باقی مانده باقی می ماند، یک کوتوله سفید که بیشتر از کربن و اکسیژن با دمای اولیه تقریباً 180000 درجه فارنهایت (100000 درجه سانتیگراد) تشکیل شده است. از آنجایی که کوتوله‌های سفید سوختی برای همجوشی ندارند، در طی میلیاردها سال سردتر و سردتر می‌شوند تا به کوتوله‌های سیاهی تبدیل شوند که آنقدر ضعیف هستند که قابل تشخیص نباشند. طبق Live Science خورشید ما باید در حدود 5 میلیارد سال دنباله اصلی را ترک کند. یک ستاره با جرم بالا شکل می گیرد و به سرعت می میرد. این ستارگان تنها در 10000 تا 100000 سال از پیش ستاره ها تشکیل می شوند. در حالی که در دنباله اصلی، آنها داغ و آبی هستند، حدود 1000 تا 1 میلیون برابر نور خورشید و تقریباً 10 برابر گسترده تر هستند. هنگامی که آنها از دنباله اصلی خارج می شوند، تبدیل به یک ابرغول قرمز روشن می شوند و در نهایت به اندازه کافی داغ می شوند تا کربن را به عناصر سنگین تر تبدیل کنند. پس از گذشت حدود 10000 سال از چنین همجوشی، نتیجه یک هسته آهنی به عرض تقریباً 3800 مایل (6000 کیلومتر) است و از آنجایی که هر همجوشی دیگری به جای آزاد کردن آن انرژی مصرف می کند، ستاره محکوم به فنا است، زیرا تشعشعات هسته ای آن دیگر نمی تواند در برابر آن مقاومت کند. نیروی گرانش.

تاریخچه رصد ستاره ها

به گفته اتحادیه بین‌المللی نجوم (در برگه جدید باز می‌شود) از زمان طلوع تمدن ثبت شده، ستارگان نقش کلیدی در دین داشتند و برای ناوبری حیاتی بودند. ستاره شناسی، مطالعه آسمان ها، ممکن است کهن ترین علوم باشد. اختراع تلسکوپ و کشف قوانین حرکت و گرانش در قرن هفدهم باعث شد تا متوجه شویم که ستارگان دقیقاً مانند خورشید هستند و همه از قوانین فیزیک یکسانی پیروی می کنند. در قرن نوزدهم، عکاسی و طیف‌سنجی - مطالعه طول موج‌های نوری که اجسام ساطع می‌کنند - امکان بررسی ترکیبات و حرکات ستارگان را از دور فراهم کرد که منجر به توسعه اخترفیزیک شد. در سال 1937، اولین تلسکوپ رادیویی ساخته شد که اخترشناسان را قادر می‌سازد تا تشعشعات نامرئی ستارگان را تشخیص دهند. اولین تلسکوپ پرتو گاما در سال 1961 به فضا پرتاب شد و در مطالعه انفجار ستاره ها (ابر نواخترها) پیشگام بود. همچنین در دهه 1960، اخترشناسان رصدهای فروسرخ را با استفاده از تلسکوپ های بالونی آغاز کردند و اطلاعاتی را در مورد ستارگان و سایر اجرام بر اساس انتشار گرمای آنها جمع آوری کردند. اولین تلسکوپ فروسرخ (ماهواره نجومی فروسرخ) در سال 1983 به فضا پرتاب شد.

اندازه ستارگان

ستاره شناسان به طور کلی اندازه ستارگان را برحسب شعاع خورشید ما اندازه می گیرند. به عنوان مثال، آلفا قنطورس A دارای شعاع 1.05 شعاع خورشیدی (جمع شعاع) است. اندازه ستارگان از ستارگان نوترونی که تنها 12 مایل (20 کیلومتر) عرض دارند تا ابرغول هایی با قطر تقریباً 1000 برابر خورشید متغیر است. اندازه یک ستاره بر روشنایی آن تأثیر می گذارد. به طور خاص، درخشندگی متناسب با شعاع مربع است. برای مثال، اگر دو ستاره دارای دمای یکسانی باشند، اگر عرض یک ستاره دو برابر ستاره دیگر باشد، ستاره اولی چهار برابر دومی روشن تر خواهد بود.

جرم ستارگان

ستاره شناسان جرم یک ستاره را بر حسب جرم خورشید، جرم خورشید ما، نشان می دهند. به عنوان مثال، آلفا قنطورس A 1.08 جرم خورشید است. ستارگان با جرم مشابه ممکن است از نظر اندازه مشابه نباشند زیرا چگالی متفاوتی دارند. به عنوان مثال، سیریوس B تقریباً همان جرم خورشید است، اما 90000 برابر چگالی آن است و بنابراین فقط یک پنجاهم قطر آن است.

منابع : space, wikipedia