سرگذشت شورانگيز يك ستاره

سرگذشت يك ستاره بسته به جرم آن است. عمرش هم چنين است . عمر ستارگان از چند ميليون تا چند ميليارد سال است . اكنون نياز به يك نقطه آغاز داريم. آن آغازش در سحابي ها و در فضاي ميان ستاره اي است . چگالي ميانه ماده در فضاي ميان ستاره اي چند اتم در هر سانتي متر مكعب و دما اندكي از صفر مطلق بيشتر است . چگالي سحابي ها چند هزار اتم در هر سانتي متر مكعب است و دما هم كمي از صفر مطلق بالاتر. سحابي هاي نخستين تنها از هيدروژن و اندكي هليوم تشكيل شده اند. باقي عناصر در هسته ستارگان پر جرم نخستين به وجود آمدند. سپس با انفجارههاي ابرنواختري و فوران هاي نواختري ، اين عناصر از هسته ستارگان به سحابي ها راه يافتند و در نتيجه ستارگان بعدي شامل درصد كمي از همه عناصر طبيعي ديگر شدند. و اكنون سرگذشت يك ستاره!

زايش (انباشتگي موضعي ماده سحابي)
 

حركت هاي كوچك در درون سحابي موجب انباشتگي موضعي ماده مي شود. نيروهاي گرانش كمك بزرگي به انباشت ماده در نواحي فشرده مي كنند و توده پيش ستاره اي را به وجود مي آورند كه تا يك ميليارد ميليارد ميليارد تن وزن دارد . اين گونه، آماده زايش ستاره اي مي شود. نخستين ستارگان شايد ده ميليارد سال پيش زاييده شده باشند ، و هم اينك نيز در حال زايش هستند. اين فرايند در زايشگاه ستارگان ، پيوسته ادامه يافته و ستارگان تازه اي زاده مي شوند.

نوباوگي (مرحله فشردگي)
 

توده سترگ ماده سحابي ، با تاثير نيروي گرانشي خود درهم فشرده مي شود و انرژي پتانسيل مكانيكي را به گرما دگرگون مي كند. تابش از امواج راديويي به امواج فرو سرخ دگرگون مي شود. حالا ستاره فرو سرخ زاييد شده است . اين دوره درهم فشردگي و گرم شدن ، در هر سي ميليون سال و طي سه مرحله روي مي دهد:
نخست : پهناي توده بزرگي به پهنه ميليارد ها ميليارد كيلومتر به چند صد ميليون كاهش مي يابد.
دوم: فشار در مركز از نزديك به صفر تا چندين هزار ميليون اتمسفر افزايش مي يابد.
سوم : دماي بخش مركزي از چند درجه به بيست ميلون درجه مي رسد كه براي آغاز فرايند يا گداخت گرما ـ هسته اي هيدروژن به هليوم كافي است . گذر از اين دوره ، بسته به جرم ستاره ، از يكصد هزار تا سي ميليون سال ادامه خواهد يافت . و به اين ترتيب ستاره پا به دوران رسيدگي مي گذارد .

رسيدگي (رشته اصلي)
 

تا اينجا تنها سرچشمه انرژي ستاره ، گرانش بوده است . اكنون ستاره در مرحله رسيدگي به انرژي دست يافته است : انرژي گرما ـ‌هسته اي . انرژي هسته اي برابر فرمول E=mc2 اينشتين ، از جرم توليد مي شود. بيشتر عمر ستاره در اين دوره سپري مي شود و ستاره از نظر درخشندگي به درگرگوني ويژه اي دست نخواهد يافت .

پختگي (غول سرخ)
 

هنگامي كه هيدروژن هسته ستاره پايان يابد ، ستاره باز به چشمه ديرين انرژي خويش ، يعني گرانش باز مي گردد. هسته فروريزي آغاز مي كند و داغ تر مي شود. اكنون سه حال روي مي دهد :
نخست : دما در بيرون قسمت مركزي به اندازه اي مي شود كه گداخت هيدروژن به هليوم در آنجا ممكن مي شود.
دوم : لايه هاي بيروني ستاره گسترش يافته و ستاره به غول دگرگون مي شود.
سوم :دماي سطح ستاره كاهش يافته و ستاره بسته به جرمش ، غول يا ابرغول سرخ خواهد شد.
اين جريان براي خورشيد شايد ميليارد ها سال به درازا انجامد و شعاع آن ممكن است تا پنجاه برابر شده و دماي سطح آن تا سه هزار درجه كاهش يابد.

فرسودگي (متغيرها)
 

هسته هليومي ستاره ، هم زمان با گسترش قسمت هاي بيروني ، در هم فشرده شده ودما افزايش مي يابد . در دماي يكصد ميليون درجه ، واكنش تازه اي آغاز مي شود.در اين دما سه اتم هليوم با هم آميخته شده و يك اتم كربن را مي سازند . سپس بار ديگر ستاره به چشمه هاي نيرودهنده جواني خود كه همان گرانش باشد ، روي آورده و باز كوچك و كوچكت تر مي شود. مدتي پس از آن و هنگامي كه ستاره از رخدادهاي ناپايدار خود مي گذرد ، تپيدن آغاز كرده و متغيري قيفاووسي مي شود و سرانجام ، بسته به جرمي كه دارد ، يك ياز اين سه رويداد رخ مي نمايد :
نخست : اگر جرم ستاره كمتر از 1/2 برابر جرم خورشيد باشد ، ستاره به كوتوله سفيد دگرگون مي شود.
دوم : اگر ستاره اندكي سنگين تر از 1/2 باشد ، بخشي از جرمش را به دور مي اندازد و نواختر مي شود يا سرانجام ستاره به كوتوله سفيد دگرگون خواهد شد.
سوم : اگر جرم ستاره بيش از 1/2 برابر جرم خورشيد باشد ، ستاره بخش بزرگي از جرم خود را به فضا پرتاب خواهد كرد و اين گونه باعث پيدايش يك سحابي ابرنواختري و نيز بسته به مقدار جرمي كهدر هم فشرده مي شود، يك كوتوله سفيد ، يك ستاره نوتروني و يا يك سياه چاله خواهد شد.
گام هاي پاياني (كوتوله هاي سفيد ، ستاره هاي نوتروني و سياه چاله ها)

رويدادهاي زير براي ايجاد يك كوتوله سفيد لازم است :
 

نخست : همه انرژي گرما ـ هسته اي در دسترس ستاره اصلي به مصرف برسد.
دوم : هسته هاي اتمي تا حد مكان فشرده شوند تا انرژي گرانشي بيتشر به دست آيد
و سرانجام : الكترون هاي آزاد نمي توانند انرژي فراهم آورند ، تنها سرچمشه به جاي مانده انرژي ، حركت تصادفي هسته ها از گرماست . حركت هسته هاي مثبت اندك اندك كند مي شود و اين انرژي جنبشي ، تنها چشمه گرما و نور كوتوله سفيد است . در پايان اين چشمه نيز خواهد خشكيد.
پس از چند ميليارد سال ، ديگر نوري تابيده نخواهد شد . رابطه ديداري آن با جهان پيرامون گسسته مي شود . اينك ستاره در حال مرگ با باقي مانده سرچشمه گرانش خود ، جهان را از مرگ نزديك خود آگاه مي كند. و تنها با آشوب و آشفتگي در راه گذر ستاره هاي ديگر ، آگاه مي شويم كه ستاره اي كه ميلياردها سال مي درخشيده ، اينك خاموش و رو به مرگ است ...
ستاره نوتروني: ستاره انرژي خود را به فضا مي دهد و سرعت چرخشش كند مي شود. كاهش سرعت چرخش يا افزايش دوره تناوب در بسياري از اين ستاره ها مشاهده شده است . سرانجام اين ستاره نيز از دست دادن تمامي نيرو و انرژي خود است و مانند كوتوله سفيد ، چون توده تاريكي از ماده كه تنها ميدان گرانشي گرداگردش وجود دارد ، با سكوتي مرگبار در فضا حركت خواهد كرد.
سياه چاله : اين ديگر ستاره به شمار نمي آيد .نه نور ، نه ماده ، هيچ چيز از چنگ ان گريز ندارد . گويي از مرگ ستاره اي خود چنان خشمگين است كه به هيچ چيز رخم نمي كند و هر آنچه بر ميدان گرانشش ، همان سرچشمه نيروي جواني اش ، گام گذارد ، آن را مي درد و در كام تباهي فرو برده و با مرگ خويش شريكش مي كند.
منبع: ماهنامه دانشمند 565