ستاره ها/تحقیق درباره ی ستاره ها

بسیاری از ستارگان دیگر که در طول شب از روی زمین با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند به دلیل فاصله بسیار زیاد از زمین ، به عنوان انبوهی از نقاط ثابت نورانی در آسمان ظاهر می شوند.

از نظر تاریخی ، برجسته ترین ستارگان در صور فلکی مختلف دسته بندی می شوند که درخشان ترین آنها نام های خاصی دارند. جهان قابل مشاهده ما حدودا شامل ۱۰۲۴  × ۱ ستاره است اما بسیاری از آنها از سطح زمین با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند .

ستاره چگونه به وجود می آید؟

زندگی ستاره با فروپاشی گرانشی یک سحابی گازی که مواد تشکیل دهنده آن در درجه اول  هیدروژن ، همراه با هلیوم و مقدار کمی از عناصر سنگین تر است، آغاز می شود. هنگامی که هسته به اندازه کافی متراکم باشد ، هیدروژن از طریق همجوشی هسته ای به طور پیوسته به هلیوم تبدیل می شود و با این کار انرژی آزاد می کند.

باقیمانده فضای داخلی ستاره از طریق ترکیبی از فرایندهای انتقال حرارت تابشی و همرفت ، انرژی را از هسته دور می کند. فشار داخلی مانع از فروپاشی بیشتر آن تحت نیروی ثقل آن می شود. ستارگان با جرم بیش از ۰.۴ برابر خورشید منبسط می شود و با اتمام سوخت هیدروژن هسته آن به یک غول قرمز تبدیل می شود.

در بعضی موارد ایم اجرام آسمانی عناصر سنگین تری را در هسته یا پوسته های اطراف هسته ذوب می کند و در حین انبساط بخشی از جرم خود را که با عناصر سنگین تر غنی شده است ، به محیط بین ستاره ای رها می کند تا بعداً به عنوان ستاره  جدید بازیافت شود. در همین حال ، هسته به یک بقایای ستاره ای تبدیل می شود که شامل یک کوتوله سفید ، یک ستاره نوترونی یا اگر به اندازه کافی جرم داشته باشد به یک سیاهچاله تبدیل می شود.

سیستم های دو و چند ستاره از دو یا چند ستاره تشکیل شده اند که از نظر جاذبه گره خورده اند و به طور کلی در مدارهای پایدار به دور یکدیگر حرکت می کنند. وقتی دو  جرم آسمانی از این دست مدار نسبتاً نزدیکی داشته باشند ، برهمکنش گرانشی آنها می تواند تأثیر بسزایی در تکامل آنها داشته باشد. ستارگان می توانند بخشی از یک ساختار گرانشی بسیار بزرگتر مانند خوشه ستاره ای یا کهکشان را تشکیل دهند.

انواع ستاره ها

پیش ستاره ها

این جرم آسمانی  همان چیزی است که قبل از تشکیل یک ستاره اتفاق می افتد – مجموعه ای از گاز ها که از یک ابر عظیم مولکولی فرو ریخته است. این مرحله از تکامل  حدود ۱۰۰۰۰۰ سال طول می کشد. در این دوره افزایش گرانش و فشار باعث می شود که پیش ستاره تشکیل شود و بعداً با شروع همجوشی هیدروژن به یک ستاره اصلی تبدیل می شود.

ستارگان تی ثوری

تی ثوری یا ستارگان اصلی همان چیزی است که پس از مرحله پیش ستاره به وجود می آید . اینها نماد جوانی هستند و نام آنها در منطقه ستاره سازان توروس ستاره جوان است. در این مرحله از تکامل  فشار گرانشی که این جرم آسمانی را به هم می چسباند نیز منبع تمام انرژی آن است. در این مرحله فشار کافی یا دمای کافی برای شروع همجوشی هسته ای در هسته وجود ندارند. با این حال آنها دمایی تقریباً برابر با ستارگان اصلی دارند و فقط به دلیل اندازه بزرگتر ، درخشان ترند. یک ستاره در مرحله تی ثوری خود تقریباً ۱۰۰ میلیون سال قبل از تکامل در شکل بعدی خود باقی خواهد ماند.

ستارگان اصلی

بیشتر ستارگان در آسمان شب ما و در کل جهان ستارگان اصلی هستند و کوتوله نامیده می شود. خورشید محبوب ما یک ستاره اصلی است و همچنین درخشان ترین ستاره آسمان شب ما – سیریوس است. این ستاره ها می توانند از نظر اندازه ، روشنایی و جرم متفاوت باشند ، اما همه آنها فرآیند یکسانی را در هسته های خود دارند. آنها هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کنند و مقدار زیادی انرژی ایجاد می کنند.

ستارگان کوتوله در حالت تعادل هیدرواستاتیک قرار دارند به این معنی که گرانش ستاره را به سمت داخل می کشد در حالی که فشار ناشی از واکنش های همجوشی ستاره را به بیرون هل می دهد. این نیروها یکدیگر را متعادل می کنند تا این جرم آسمانی به صورت یک کره باقی بماند. اندازه این ستاره ها به جرم آنها بستگی دارد. بعضی از ستارگان حتی می توانند ۱۰۰ برابر جرم خورشید شوند.

ستارگان غول پیکر قرمز

مرحله بعدی در زندگی یک ستاره زمانی اتفاق می افتد که تمام هیدروژن موجود در هسته آن تمام شده و همجوشی متوقف شود. این بدان معناست که دیگر فشار بیرونی برای خنثی کردن فشار داخلی که آن را به شکل کره نگه می دارد، وجود ندارد. عمر ستاره تا زمانی ادامه می یابد که پوسته هیدروژن در اطراف هسته مشتعل شده و باعث افزایش گسترده آن می شود. این جرم آسمانی سپس به یک غول سرخ تبدیل می شود که می تواند تا ۱۰۰ برابر بزرگتر از مرحله توالی اصلی خود باشد. این مرحله از تکامل  فقط چند صد میلیون سال طول می کشد. طول عمر آن بسیار کوتاه است زیرا ستاره فقط لایه های زیادی هلیوم برای مصرف دارد قبل از اینکه تمام شود و به یک کوتوله سفید تبدیل شود.

ستاره کوتوله سفید

یک ستاره وقتی تمام لایه های هلیوم موجود در هسته خود را مصرف کند و دیگر عناصر آن تمام شوند به یک کوتوله سفید تبدیل می شود. هنگامی که فشار ناشی از همجوشی هسته ای متوقف می شود این جرم آسمانی جاذبه درونی خود را از دست می دهد. با این حال ، حتی اگر واکنش های همجوشی متوقف شده باشند ، این ستاره به دلیل گرمای بسیار زیاد خود همچنان می درخشد. صدها میلیارد سال طول می کشد تا کوتوله های سفید کاملاً خنک شوند ، به این معنی که ما هنوز نمی دانیم که پس از پایان این مرحله چه اتفاقی برای آنها خواهد افتاد.

ستارگان کوتوله سرخ

اینها به گروه اصلی ستارگان تعلق دارند. کوتوله های قرمز رایج ترین ستارگان جهان هستند. جرم ایها به قدری کم است که بسیار سردتر از ستاره هایی مانند خورشید ما هستند. آنها می توانند سوخت هیدروژن را در هسته خود مخلوط کنند. بنابراین می توانند برای مدت طولانی تری در سوخت خود صرفه جویی کنند. به همین دلیل ، اختر شناسان تخمین می زنند که کوتوله های قرمز تا ۱۰ تریلیون سال می سوزند.

ستارگان نوترونی

وقتی جرم ستاره ها بین ۱.۳۵ تا ۲.۱ برابر خورشید است هنگام مرگ  به کوتوله سفید تبدیل نمی شوند. در عوض ، یک انفجار بزرگ ابرنواختر باعث مرگ آنها می شود و هسته باقیمانده یک ستاره نوترونی را تشکیل می دهد. این ستاره نام خود را به دلیل شکل خارق العاده ای که از آن تشکیل شده است – کاملاً از نوترون ها – بدست آورد. این اتفاق به این دلیل می افتد که این جرم آسمانی دارای گرانش شدیدی است که الکترون ها و پروتون ها را با هم خرد کرده و نوترون تشکیل می دهد. اگر جرم آن بیش از ۲.۱ برابر خورشید باشد طی انفجار ابرنواختر به سیاهچاله تبدیل می شود.

ستارگان اصلی

بیشتر ستارگان در آسمان شب ما و در کل جهان ستارگان اصلی هستند و کوتوله نامیده می شود. خورشید محبوب ما یک ستاره اصلی است و همچنین درخشان ترین ستاره آسمان شب ما – سیریوس است. این ستاره ها می توانند از نظر اندازه ، روشنایی و جرم متفاوت باشند ، اما همه آنها فرآیند یکسانی را در هسته های خود دارند. آنها هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کنند و مقدار زیادی انرژی ایجاد می کنند.

ستارگان کوتوله در حالت تعادل هیدرواستاتیک قرار دارند به این معنی که گرانش ستاره را به سمت داخل می کشد در حالی که فشار ناشی از واکنش های همجوشی ستاره را به بیرون هل می دهد. این نیروها یکدیگر را متعادل می کنند تا این جرم آسمانی به صورت یک کره باقی بماند. اندازه این ستاره ها به جرم آنها بستگی دارد. بعضی از ستارگان حتی می توانند ۱۰۰ برابر جرم خورشید شوند.

خلاصه تحقیق مقاله ستاره شناسی