در آسمان شب، دنیایی پر از رمز و راز وجود دارد که ما را در تعجب و شگفتی فرو می‌برد. ستاره‌ ها، نقاط درخشانی در آسمان هستند که همواره ما را به سوی خود جذب می‌کنند. اما آیا واقعا آن‌ ها را به اندازه کافی می‌شناسیم؟

در این مقاله با یکدیگر به دنیای ستارگان سفر خواهیم کرد تا شما را با نحوه شکل‌گیری آن‌ ها در اعماق جهان گرفته تا تاریخچه تحقیقات بشر در این موضوع و انواع مختلف ستاره‌ ها آشنا کنیم. همچنین از ستاره‌ های دائمی و پایدار گرفته تا ستاره‌ های نوپایدار و هیجان‌انگیز که در انفجار های نجومی خود را به نمایش می‌گذارند، حرف می‌زنیم. پس همراهمان بمانید.

ستاره‌ ها چطور شکل می‌گیرند؟

ستاره‌ ها از ابر عظیمی شکل می‌گیرند که به‌ آرامی می‌چرخد و تقریبا تمام آن از جنس هیدروژن و هلیوم است. این ابر به‌ دلیل نیروی گرانشی‌ اش شروع به فروپاشی به داخل می‌کند و هنگامی که کوچک می‌شود، به‌طور مداوم و سریع می‌چرخد و بخش‌های بیرونی آن به شکل دیسک و بخش‌ های درونی‌ تر به شکلی کروی در می‌آیند.

این ماده گرم‌تر و چگال‌تر می‌شود و پروتوستاری به‌شکل توپ می‌سازد. اما وقتی حرارت در آن به حدود یک میلیون درجه سلسیوس می‌رسد، هسته‌ های اتمی که معمولا از یکدیگر دفع می‌شوند، شروع به انبساط می‌کنند و به ستاره‌ها روشنایی می‌بخشند.

انبساط هسته‌ای مقدار کمی از جرم این اتم‌ها را به مقادیر بسیار زیادی از انرژی تبدیل می‌کند. مثلا یک گرم جرم آن‌ها برابر با انفجاری تقریبا 22,000 تن TNT است.

تکامل ستاره‌ ها

ستارگان در طول زمان مراحل مختلفی از تکامل را بر اساس جرم اولیه‌شان طی می‌کنند. چرخه زندگی ستاره با فروپاشی ابر به پروتوستار آغاز می‌شود. سپس با شروع همجوشی هیدروژن، به یک ستاره‌ تی-تائوری و در نهایت به ستاره دنباله‌داری تبدیل می‌شود که انرژی‌اش را از همجوشی هیدروژن در هسته تامین می‌کند. عمر ستاره به جرم آن بستگی دارد و ستارگان با جرم بالاتر عمر کوتاهتری دارند.

ستاره بعد از استفاده کامل از سوخت هیدروژن، تغییراتی می‌کند. لایه‌های خارجی ستاره منبسط می‌شوند و آن را به غولی سرخ تبدیل می‌کنند. همجوشی هلیوم در هسته رخ می‌دهد و سپس فشرده‌شدن هسته به دلیل جذب گرانش، سبب افزایش دما و روشنایی ستاره می‌شود و لایه‌های خارجی ستاره را پراکنده می‌کند. هسته باقی‌مانده به کوتوله سفید تبدیل می‌شود که شامل کربن و اکسیژن است.

ستارگان با جرم بالا عمر کوتاهتری دارند و تغییرات سریعی را پشت سر می‌گذارند. آن‌ها پس از ترک دنباله اصلی، به ابرغول قرمز تبدیل می‌شوند و در نهایت انفجار ابرنواختری در آن‌ها رخ می‌دهد. ستاره بسته به جرم هسته، ممکن است به ستاره نوترونی تبدیل شود یا سیاه‌ چاله جدیدی را شکل دهد.

ستارگان با جرم کم یا همان غول‌های سرخ عمر بسیار طولانی دارند و در نهایت خنک شده و به کوتوله سفید و سپس کوتوله سیاه تبدیل می‌شوند.

تاریخچه رصد ستاره‌ ها

ستاره‌ها در طول تاریخ در ادیان و دریانوردی اهمیت بسیاری داشته‌اند. تکامل مطالعات ستاره‌شناسی که قدیمی‌ترینِ علوم است، با اختراع تلسکوپ و کشف قوانین حرکت و گرانش در قرن هفدهم شروع شد.

سپس محققان متوجه شدند ستاره‌ها مانند خورشید از قوانین فیزیک مشابهی پیروی می‌کنند. پیشرفت‌های عکاسی و طیف‌سنجی در قرن نوزدهم امکان بررسی ترکیب‌ها و حرکات ستاره‌ها را از راه دور فراهم کرد و باعث پیدایش اخترفیزیک شد.

در قرن بیستم، توسعه تلسکوپ‌های رادیویی، تلسکوپ‌های پرتو گاما، تلسکوپ‌های فروسرخ  و تلسکوپ‌های نوری مبتنی بر فضا، درک ما از ستارگان و جهان را بیشتر کردند. پیشرفت‌های مداوم در علم نجوم و رصدخانه‌ها، مانند تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ و تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، نوید بینش‌های قوی‌تری را در مورد ستارگان و ویژگی‌هایشان می‌دهد.

نحوه نام‌گذاری ستاره‌ ها

ستاره‌ها را با روش‌های مختلفی نام‌گذاری می‌کنند. فرهنگ‌های باستانی صورت‌های فلکی را به چهره‌های اساطیری ربط می‌دادند. به درخشان‌ترین ستاره یک صورت فلکی اغلب نامی علمی می‌دهند که با «آلفا» شروع می‌شود. سایر ستارگان این صورت فلکی با حروف یونانی و عناوین عددی نامگذاری می‌شوند.

برخی از ستاره‌ها نام‌های سنتی دارند، مانند اِبط‌الجوزا که در عربی به معنای «دست غول» است. ستاره‌شناسان همچنین کاتالوگ‌هایی با سیستم‌های شماره‌گذاری خاص مانند کاتالوگ هنری دریپر ایجاد کرده‌اند. ستارگانی که به‌ تازگی کشف شده‌اند، با اختصارات و نمادها و بر اساس نوع و اطلاعات موجود نام‌گذاری می‌شوند.

ستاره‌ های دوتایی و چندتایی

بیشتر ستارگان از جمله خورشید، منفرد نیستند بلکه در منظومه‌ های ستاره‌ای دوتایی یا چندتایی وجود دارند. تقریبا دو سوم ستارگان چند تایی هستند و تنها یک سوم از آن‌ها منفرد هستند. ستاره‌های دوتایی زمانی تشکیل می‌شوند که دو پروتوستار در نزدیکی یکدیگر رشد کنند. آن‌ها از طریق انتقال جرم بر یکدیگر تاثیر می‌گذارند.

ویژگی‌های مهم ستاره‌ ها

۱. روشنایی

درخشندگی همان قدرت ستاره است که اغلب نسبت به خورشید اندازه‌گیری می‌شود و به دمای سطح و اندازه آن بستگی دارد. روشنایی ستاره‌ها با استفاده از مقیاس قدری اندازه‌گیری می‌شود. قدر ظاهری، روشنایی را همان‌طور اندازه می‌گیرد که از زمین دیده می‌شود، اما قدر مطلق روشنایی واقعی را می‌سنجد.

۲. رنگ

رنگ‌های مختلف ستاره‌ها متشکل از قرمز تا زرد و آبی. این رنگ به دمای سطحی‌شان بستگی دارد.

۳. دمای سطحی

دمای سطح ستاره‌ها تا حدی به جرمشان بستگی دارد و بر روشنایی و رنگ تاثیر می‌گذارد. درخشندگی ستاره معمولا متناسب با درجه حرارت به توان چهار است.

۴. اندازه

ستاره‌شناسان ستارگان را برحسب شعاع خورشید اندازه می‌گیرند. اندازه ستاره بر روشنایی آن‌ها موثر است.

۵. جرم

جرم ستاره نیز برحسب جرم خورشید محاسبه می‌شود. ستارگان با جرم مشابه ممکن است از نظر اندازه مشابه نباشند، زیرا چگالی متفاوتی دارند.

۶. میدان مغناطیسی

ستاره‌ها گوی‌های چرخان و دارای بار الکتریکی هستند و معمولا میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. میانگین میدان مغناطیسی ستاره با سرعت چرخش ستاره افزایش می‌یابد و با افزایش سن ستاره کم می‌شود.

۷. فلزی‌بودن

این خصوصیت ستاره‌ها نیز بر اساس میزان فلزهای درونشان سنجیده می‌شود.

دسته‌بندی ستاره‌ ها

ستاره‌ ها با توجه به طیف و درخشندگی‌شان با استفاده از سیستم مورگان-کینان طبقه بندی می‌شوند. 8 کلاس طیفی از O (گرمترین) تا L (سردترین) وجود دارد که هر کدام خود 10 طیف دارند. درخشندگی آن‌ها با استفاده از اعداد رومی طبقه بندی می‌شود. بر این اساس، Ia ابرغولی درخشان و V دنباله اصلی یا ستاره کوتوله است. طبقه بندی کامل شامل نوع طیفی و کلاس درخشندگی می‌شود، مانند G2V برای خورشید.

ساختار ستاره‌ ها

ستاره‌ ها از هسته، مناطق تابشی و همرفتی، فوتوسفر، کروموسفر و تاج تشکیل شده‌اند. هسته جایی است که همجوشی هسته‌ای در آن رخ می‌دهد. انرژی توسط تابش در ناحیه تابشی و توسط گازهای داغ در ناحیه همرفتی به بیرون منتقل می شود. فتوسفر نیز همان سطح قابل مشاهده است و پس از آن، کروموسفر مایل به قرمز و تاج بیرونی قرار دارند.

نتیجه

انواع ستاره ها، رنگ های مختلف ستاره ها، چگونگی تولد و مرگ ستاره ها، فواید ستاره ها و خیلی موارد دیگر مربوط به ستاره را بیان و بررسی کردیم. تولد ستاره ها با ابر عظیمی ایجاد می شود و مرگ ستاره ها یا به سیاه چاله یا به ستاره نوترونی ختم می شود. طی سالیان گذشته با پیشرفت علم و تکنولوژی رصد آسمان نیز آسان تر شده است.

با اختراع تلسکوپ های جدید رصد آسمان شب روز به روز بهتر و راحت تر می شود. خرید تلسکوپ نیز از گذشته آسان تر شده است بنابراین افراد مبتدی نیز می توانند با خرید تلسکوپ مورد نیاز خود آسمان شب را رصد کنند. شما می توانید با مراجعه به سایت تلسکوپ از خریدی آسان و ایمن بهره ببرید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و ستاره‌ ها را بیشتر بشناسیم