چرخهی زندگی ستارهای
ستارهها بر اساس جرمی که دارند در مراحل تکاملی متفاوتی قرار میگیرند. همانطور که در تصویر مشاهده میکنید؛ این تکامل با به وجود آمدن ستارگان از درون سحابیها آغاز میشود.
• مرحلهی بعد ابرهای مولکولی است که از آنها به عنوان زایشگاه ستارهای نیز یاد میکنند.
• بوک گلبول نیز گونهای سحابی تاریک است که به دلیل چگالی زیاد، نور ساطع شده از اجرام پشت خود را جذب کرده و نوری از خود منتشر نمیکند.
• سپس در اثر گرانش این گازها متراکم شده و یک پیشستاره تشکیل میشود.
▪در صورتی که این پیشستارهها آنقدر کوچک باشند که هستهی آنها به قدر کافی برای انجام فرآیند همجوشی هستهای داغ نشود؛ تبدیل به کوتولهی قهوهای میشوند.
• تا پیش از این، منبع انرژی ستاره از گرانش آن تامین میشد. اما پس از تشکیل پیشستاره، هنگامی که ستاره در وضعیتی پایدار از نظر گرانشی قرار میگیرد؛ جز دستهی ستارگان رشتهی اصلی محسوب میشود. در این مرحله ستارگان برای تامین انرژی هیدروژنسوزی را آغاز میکنند. خورشید ما در این مرحله از تکامل ستارهای قرار دارد.
• هنگامی که هیدروژن هسته ستاره تمام میشود؛ ستاره برای تامین انرژی، دوباره به گرانش رو میآورد. بنابراین هسته شروع به انقباض کرده و ممکن است طی این فرآیند غول سرخ ایجاد شود. خورشید ما در آینده تبدیل به یک غول سرخ خواهد شد.
▪ در صورتی که جرم یک ستاره کمتر از ۱.۴ جرم خورشید باشد؛ در مراحل پایانی تکامل خود تبدیل به کوتولهی سفید خواهد شد.
▪کوتولهی سفید به دلیل رمبشی که دارد به رنگ سفید دیده میشود. اگر کوتولهی سفید از رمبش باز ایستد؛ به دلیل کاهش دما، نور آن نیز کم شده و تبدیل به کوتولهی سیاه خواهد شد. چگالی کوتولهی سفید به قدری زیاد است که اندازهی یک قاشق از جرم آن روی زمین صدها تن جرم خواهد داشت.
▪درصورتی که جرم ستاره اندکی بیشتر از ۱.۴ جرم خورشید باشد؛ در مراحل پایانی تکامل خود بخشهایی از جرم خود را به بیرون پرتاب کرده و منفجر میشود. این انفجار که ابرنواختر نام دارد؛ به قدری انرژی دارد که ممکن است مواد ستاره را از کهکشان بیرون بریزد.
• هنگامی که یک ستاره ی پرجرم ابرنواختر میشود؛ هستهی آن به علت غلبهی گرانش به حدی متراکم شده که باعث فشرده کردن نوترونها و پروتونها به یکدیگر میشود. این فشار زیاد باعث فرار الکترونها از پروتونهای هسته شده و در نتیجه نوترون به وجود میآید. به این دسته از ستارگان، ستارگان نوترونی میگویند. این ستارگان مانند یک نوترون یک پارچه، با ابعاد بزرگ در حدود چند ده کیلومتر هستند. یک قاشق از این ستاره روی زمین میلیاردها تن جرم خواهد داشت.
• اگر جرم هستهی یک ابرنواختر، بیش از ۳.۲ جرم خورشید باشد؛ آنگاه دیگر ستاره تبدیل به ستارهی نوترونی نخواهد شد. بلکه گرانش آنقدر زیاد میشود که یک سیاهچاله تشکیل خواهد شد. نظریاتی جدید از وجود نوعی خاص از ستارگان مرده بین ستارههای نوترونی و سیاهچالهها خبر میدهند که ستارههای کوارکی نام دارند. کوارکها در واقع اجزای سازندهی هستهی اتمها هستند.
منبع: Evolution of stars and galaxies, 1975; 331 p; MIT Press; Cambridge, MA