مراحل عمر یک ستاره از تولد تا مرگ

از تولد تا مرگ ستارگان

ستارگانی مانند خورشید، گلوله‌های بزرگی از پلاسما هستند که به شکل اجتناب ناپذیری فضای اطراف خود را از نور و گرما پر می‌کنند. ستاره‌ها از نظر میزان جرم، تنوع بسیار بالایی دارند؛ و جرم آن‌ها تعیین می‌کند که چقدر داغ باشند و چگونه بمیرند. ستارگان سنگین به مرور به ابرنواختر، ستاره‌ی نوترونی و سیاهچاله تبدیل می‌شوند. در حالی که ستاره‌های متوسط مانند خورشید به یک کوتوله‌ی سفید احاطه شده با سحابی سیاره‌ای تبدیل می‌شوند و اندک اندک زندگیشان پایان می‌یابد. با این وجود همه‌ی ستاره‌ها تقریباً دارای یک چرخه‌ی عمر یکسان شامل هفت مرحله‌ی کلی هستند. یعنی از یک ابر گازی شروع می‌شوند و به صورت بقایایی از یک ستاره به پایان می‌رسند.

مراحل زندگی یک ستاره

ابر گازی عظیم

اولین مرحله از زندگی یک ستاره، به صورت یک ابر بزرگ از گازها است. دمای داخل این ابر به اندازه‌ای پایین است که برای تشکیل مولکول‌ها کافی باشد. برخی از مولکول‌ها مانند هیدروژن از خود نور ساطع می‌کنند و به ابر گازی روشنایی می‌بخشند. در حال حاضر، مجموعه‌ی گازی Orion نمونه‌ای از یک ستاره‌ی در حال تولد در سیستم Orion است.

پیش ستاره

پیش ستاره پروتواستار

پیش ستاره یا پروتواستار (Protostar) در حقیقت یک ستاره‌ی تازه متولد شده است. هنگامی که ذرات گاز در ابر مولکولی به یکدیگر برخورد می‌کنند، انرژی گرمایی ایجاد می‌شود که امکان شکل گیری انبوهی از موکلول‌ها در ابر گازی را فراهم می‌کند. به این توده‌ی مولکولی با جرم زیاد، پیش ستاره گفته می‌شود که در این مرحله هنوز به تعادل هیدرواستاتیکی نرسیده‌اند. از آنجایی که پروتواستارها نسبت به سایر مواد در ابر مولکولی گرم‌تر هستند، می‌توان آن‌ها را با ابزار مادون قرمز مشاهده کرد. بسته به اندازه‌ی ابر مولکولی، تا چندین پیش ستاره می‌توانند در یک ابر تشکیل شوند.

مرحله تی ثوری

ستاره تی ثوری

ستاره تی ثوری (T Tauri star)، مرحله‌ای از عمر یک ستاره است که در آن ستاره‌ی جوان به خاطر تپش‌های سریع، شروع به تولید بادهای شدید می‌کند. در نتیجه گاز و مولکول‌های اطراف را از خود دور می‌کند. این عمل باعث می‌شود تا ستاره‌ی در حال تشکیل، برای اولین بار با چشم غیرمسلح و بدون استفاده از امواج مادون قرمز و رادیویی قابل مشاهده شود.

ستارگان رشته اصلی

سرانجام ستاره‌ی جوان به تعادل هیدرواستاتیک می‌رسد، که در آن فشار گرانش با فشار خارجی متعادل می‌شود و به آن شکل جامد می‌دهد. سپس، توده‌ی جوان به یک ستاره‌ی رشته اصلی تبدیل می‌شود. به طور معمول هر ستاره حدود ۹۰ درصد از عمر خود را در این مرحله صرف خواهد کرد. در طی این مرحله، مولکول‌های هیدروژن در مرکز ستاره بر اثر همجوشی یا فیوژن به هلیوم تبدیل خواهند شد. خورشید، در حاضر در این مرحله قرار دارد؛ به این معنی که در میانسالی به سر می‌برد و بین درخشندگی، اندازه و دمای آن رابطه‌ی پایداری وجود دارد.

غول سرخ

ستاره غول سرخ

هنگامی که کل هیدروژن موجود در هسته‌ی ستاره به هلیوم تبدیل شد، هسته به درون خود فرومی‌ریزد و پس از آن ستاره منبسط می‌شود. با پیشروی انبساط، ابتدا ستاره به یک شبه-غول و سپس به یک غول سرخ تبدیل می‌شود. غول‌های سرخ نسبت به ستاره رشته اصلی دارای سطح سردتری هستند؛ به همین خاطر به جای زرد، به رنگ قرمز دیده می‌شوند. چنانچه جرم ستاره به اندازه‌ی کافی زیاد باشد، می‌تواند به قدری بزرگ شود که لقب «ابرغول» را به خود اختصاص دهد. و چنانچه جرم و درخشندگی بیشتری داشته باشد، «فراغول» نامیده می‌شود.

همجوشی عناصر سنگین‌تر

همچنان که ستاره منبسط می‌شود، همجوشی مولکول‌های هلیوم در هسته رخ می‌دهد. انرژی حاصل از این واکنش، از فرپاشی هسته جلوگیری می‌کند. پس از پایان همجوشی هلیوم، هسته کوچک شده و ستاره شروع به همجوشی کربن می‌کند. این روند همچنان ادامه می‌یابد، تا هنگامی که آهن در هسته نمایان شود. همجوشی آهن باعث جذب انرژی می‌شود و سرانجام حضور آهن باعث فروپاشی هسته می‌شود. اگر ستاره به اندازه‌ی کافی بزرگ باشد، فروپاشی ستاره از درون، باعث ایجاد یک ابرنواختر می‌شود. ستاره‌های کوچکتر مانند خورشید، منقبض می‌شوند و به کوتوله‌ی سفید تبدیل می‌شوند، در حالی که پوسته‌ی بیرونی آن‌ها به صورت سحابی سیاره‌ای تابیده می‌شود.

ابرنواختر و سحابی سیاره‌ای

ابرنواختر

انفجار ابرنواختر یکی از درخشان‌ترین وقایع جهان است. طی این فرایند، بیشتر مواد ستاره در فضا منتشر می‌شوند؛ اما هسته به سرعت به یک ستاره‌ی نوترونی و یا به شکلی منحصر به فرد به یک سیاهچاله تبدیل می‌شود. برخلاف ستاره‌های بزرگ، ستارگان کم جرم، اینگونه منفجر نمی‌شوند؛ بلکه در حالی که مواد خارجی آن‌ها دور می‌شود، هسته‌ی آن‌ها به ستاره‌های کوچک و داغی به نام کوتوله سفید منقبض می‌شود. ستاره‌های کوچکتر از خورشید، جرم کافی برای سوختن در ان مرحله را ندارند و صرفاً به صورت یک تابش قرمز رنگ در انتهای مرحله‌ی رشته اصلی دیده می‌شوند. این کوتوله‌های قرمز که به سختی قابل تشخیص هستند، می‌توانند تا تریلیون‌ها سال به سوختن خود ادامه دهند. به اعتقاد ستاره شناسان، برخی از کوتوله‌های سرخ از مدت زمان اندکی پس از بیگ بنگ تا به امروز در مرحله‌ی رشته‌ی اصلی قرار داشته‌اند.

منبع: sciencing.com

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *