ستارگان

آنچه در آسمان ها و زمين است تسبيح گوی خدا هستند، و اوست شکست ناپذير سنجيده کار   (سوره ی حشر آيه 1)

ستاره چيست؟

يك ستاره عبارت است از كره اي عظيم از گاز درخشان و در حال چرخش. در بيشتر ستارگان دو گاز عمده وجود دارد يعني هيدروژن و هليوم . اين گازها وسيله نيروي گرانش در كنار هم قرار مي گيرند ودر هسته ي مركزي بسيار متراكم مي شوند. در درون هسته انرژي بي نهايت زيادي توليد مي شود.

Stars

خوشه ي ستاره اي

خوشه يM13   در صورت فلكي هركولس شامل صدها و هزارها ستاره اند كه در يك شكل كروي به هم فشرده ودر كنار هم قرار دارند.

Stars2

گداخت هسته اي

يك ستاره از فرآيند همجوشي هسته اي ايجاد انرژي مي نمايد. در درون مركز، هسته هاي هيدروژن(پروتون) با هم بر خورد و با بر خورد و با همجوشي اولين دوتريوم را مي سازند(هيدروژن سنگين) و بعد هر دو ايجاد هليوم مي كند. در موقع همجوشي، انرژي پس داده مي شود. اين گونه واكنش، كه در بيشتر ستارگان پيدا مي شود، به نام زنجيره ي پروتون-پروتون ناميده مي شود.

stars3

stars4

 

تغييرات در ستارگان

ستارگان عمدتاً از نظر ميزان گاز و اندازه شان متفاوتند، قطر بزرگترين ستاره در حد 1000 برابر خورشيد، در حالي كه كوچكترين آن ها فقط جزيي از اين اندازه اند، يعني نه بزرگتر از سياره اي نظير مشتري است.

تولد ستارگان

ستارگان داراي چرخه اي از حيات از ميليون ها تا ميلياردها سال اند. تمام ستاركان حيات خود را به يك طريق آغاز مي كنند يعني از ماده ي موجود در سحابي ها به مفهوم ابري از گاز و غبار. ستارگان به صورت تكي متولد نمي شوند، بلكه به صورت گروهي به نام "خوشه". در ابتدا ستارگان هر خوشه تقريباً داراي تركيباتي مشابه اند. بر خلاف اين شباهت اوليه، ستارگان به طور متنوعي توسعه مي يابند و بيشتر خوشه ها در زمان كوتاهتري از هم جدايي مي يابند.

76

ساخت و توسعه ي اوليه ي يك ستاره

در درون يك سحابي، گرانش باعث چرخش گلوله هايي از گاز مي شوند كه به نام پيش ستاره اند. پيش ستاره در (در اينجا به صورت مقطع ديده مي شود)، چين مي خورد و هسته ي آن متراكمتر مي گردد. هاله ي بيروني وگاز و غباري توسعه مي يابد. زماني كه هسته به گرانش بحراني ميرسد، واكنش هاي هسته اي آن آغاز مي گردد. انرژي آزاد شده باعث عقب راندن بيشتر هاله مي شود. همانطور كه ستاره ي جوان شروع به سريع چرخيدن مي نمايد، باقيمانده ي گاز و غبار مسطح گشته و به ديسك تبديل مي شود. حداقل در يك مورد(ستاره اي كه ما آن را به نام خورشيد مي شناسيم) اين ديسك گاز و غباري باعث ساختن و ايجاد مجموعه اي در چرخش از سيارات شده. ستاره ي جديد، با سياره يا بدون آن، حالا به سرعت مي درخشد و با همجوشي هسته اي هيدروژن را به هليوم تبديل مي نمايد.

8

تكي يا جفتي

خورشيد غير عادي است يعني ستاره اي يكه و تنهاست. در بيشتر موارد پيش ستاره هاي در حال چرخش به حدي سريع مي چرخند كه مي توانند ستارگان جفتي و چندتايي بسازند. ستارگان

چندتايي ممكن است به دور يكديگر چرخش كنند. به نظر مي رسد كه ستارگان جفتي از نظر نور خروجي متغير هستند، زيرا يكي نور ديگري را سد مي نمايد.

چرخه ي حيات يك ستاره

چرخه ي حيات يك ستاره بستگي به جرم آن دارد. ستارگاني با جرم همچون خورشيد مي توانند پيوسته و بي وقفه براي حدود 10 ميليارد سال بدرخشند. ستارگان پر جرم تر هيدروژن خود را سريعتر تبديل مي نمايند و در نتيجه عمر كوتاه تري خواهند داشت. خورشيد در نيمه ي راه عمر خود مي باشد. در طي 5 ميليارد سال آينده خورشيد انبساط خواهد يافت و به غولي قرمز تبديل مي شود و سپس ايجاد رمبش نموده به ستاره اي كوتوله تبديل مي گردد.

غول هاي قرمز

وقتي كه قسمت اعظم هيدروژن به هليوم تبديل شد، ستاره، غول قرمز مي گردد، يعني هليوم را به كربن تبديل مي نمايد. هسته گرم مي شود و در نتيجه سطح سرد گشته و انبساط مي يابد. يك غول قرمز ممكن است تا 100 برابر اندازه ي اوليه انبساط يابد.

9

شكوه نهايي

سحابي حلزوني ستاره اي در پايان عمر خگاز كه به بيرون رانده شده به وضوح ايجاد يك حلقه ي قابل ديد مي نمايد. آنچه از مجموعه ي در مركز غلاف در حال انبساط باقي مي ماند يك كوتوله ي سفيد كوچك است كه به تدريج تبديل به يك كوتوله ي سياه مي گردد.

11

مرگ ستارگان پر جرم

چگونگي مرگ يك ستاره بستگي به جرم آن دارد. زندگي ستارگان بسيار پر جرم در پايان حياتشان به سادگي به يك انفجار ختم مي گردد. اين انفجار عظيم را " اَبَر نواختر" مي نامند، كه ممكن است به حدي درخشان باشد كه كل كهكشان را روشن نمايد. بعد از آن چه اتفاقي مي افتد، بستگي به اين دارد كه پس از انفجار چه ميزان مواد از اَبَرنواختر باقي مانده باشد.

فروپاشي انفجاري

ستارگاني با حداقل هشت برابر جرم منظومه ي شمسي پايان عمري به صورت اَبَرنواختر دارند. گرانش سبب مي شود كه با نيروي بسيار عظيمي فروپاشي نموده و ايجاد ضربه هاي موجي نمايد.

انفجار اَبَرنواختري

اگر جرم هسته ي باقيمانده پس از ايجاد اَبَرنواختر بين 1.4 تا 3 برابر جرم منظومه ي شمسي باشد، چيزي را مي سازد كه به آن "ستاره ي نوتروني" مي گويند. اين گونه ستاره ها تركيبي اَبَر متراكم از مواد است كه با سرعت زياد مي چرخد و ايجاد دسته هايي از پرتوها و انرژي هاي راديديي مي نمايد كه با سرعت بسيار سريع ضاهراً خاموش و روشن شده و برق مي زند. اين ها به نام "پلسار(تپ اختر) خوانده مي شوند.

سياه چاله ها

اگر جرم هسته ي به جا مانده پس از اَبَر نواختر از سه برابر جرم منظومه ي شمسي افزوني يابد، اين محموله چنان رمبش خواهد نمود كه تبديل به سياه چاله گردد، گاهي چنان متراكم است كه كه گرانش آن حتي نور را هم مي مكد. از نظر تعريف سياهچاله ها غير قابل ديد هستند، اما چنين به نظر مي رسد كه اين مجموعه ي وسيله ي ديسكي از مواد در چرخش احاطه شده كه به طرف سياهچاله  كشيده مي شود.

12

سرقت ستاره اي

اگر سياهچاله اي در كنار يك ستاره قرار گيرد، باعث مي شود كه گاز آن ستاره را بمكد و به تدريج جرم آن را به يغما ببرد.

درخشندگي(روشنايي)

ميزان درخشندگي يك ستاره در آسمان بستگي به ميزان نورتابي(مقدار انرژي نوراني كه توليد مي كند) و همچنين فاصله ي آن تا زمين دارد. ستاره شناسان دو مقياس مختلف براي اندازه گيري قدر(درخشندگي) يك ستاره به كار مي برند. قدر مطلق ستارگان به نسبت فاصله استاندارد در نظر گرفته مي شود. در حالي كه قدر ظاهري روشنايي يك ستاره در مشاهده از زمين تعريف مي گردد و در نتيجه مي توان فهميد كه يك ستاره چقدر روشنايي دارد.

درخشندگي(قدر) ظاهري و مطلق

 شباهنگ درخشنده ترين ستاره در آسمان ماست(با درخشندگي ظاهري 1.46-) كه درخشنده تر از ستاره ي رِجل(با قدر ظاهري 0.12+). اما در حقيقت ،رِجل با درخشندگي مطلق 7.1- ستاره اي درخشان تر است كه با ستاره ي شباهنگ با قدر مطلق 1.4+ رقابت مي كند.

جا به جايي نور

تمام اجرام در كيهان در حركتند. در نور ستارگاني كه از خورشيد دور مي گردند، خطوط جذبي به طرف انتهاي سرخ جابه جا مي شود كه در اصطلاح آن را ((حركت به طرف سرخ )) گويند.

حقايقي از درخشندگي

_ هر چقدر  اعدادي كه بيانگر درخشندگي يا قدر اجرام آسماني است كوچكتر باشد نشان دهنده درخشان تر بودن آن جرم است.

_ با هر يك از دو مقياس سنجش قدر، هر شماره كامل(مثلاً از 3+ تا 4+) به معناي اين است كه يك ستاره به اندازه ي 2.5 برابر درخشنده تر يا ضعيف تر از ديگري است.

_ قدر ظاهري خورشيد معادل با 26.7- است.

_ درخشنده ترين سياره "زهره(ونوس)" است با حداكثر قدر ظاهري 4.2- .   

کهکشان

آنچه در آسمان ها و زمين است، خدا را به پاکی می ستايند و اوست ارجمند حکيم. (سوره ی حديد آيه1 )

كهكشان چيست؟

يك كهكشان مجموعه اي از تعداد زيادي ستاره مي باشد. يك كهكشان بزرگ ممكن است در حد يك ميليارد ستاره داشته باشد. حتي در كهكشان هاي كوچك هم براي اينكه نور از يك سمت به طرف ديگر برسد ممكن است هزارها سال زمان لازم باشد. كهكشان ها از ابرهاي عظيم در چرخش ساخته شده اند. خيلي از آن ها هنوز هم در گردشند. ميزان سرعت آن ها تاثير گذار در شكل كهكشان است.download 1download

خيلي دور... خيلي نزديك!

كهكشان آندرومدا چنان دور است كه2200000 سال طول مي كشد تا نور آن به زمين برسد، بنابراين اكنون كه ما آن را مي بينيم در واقع 2/2 ميليون سال قبل آن را ديده ايم، با اين حال نزديكترين كهكشان به ماست!

             download 2

كهكشان ها 4نوع اصلي هستند:

1.بيضوي : اين گروه مي تواند از گوي شكل تا تخم مرغي باشد. اين قبيل كهكشان ها عمدتا شامل ستارگان پير بوده كه نمونه هايي معمولي هستند.

2.مارپيچ: اين كهكشان ها ديسك مانندند. بيشتر موادي كه در بازوها هستند ستارگان تازه شكل يافته اند. ستارگان پير در هسته كهكشان قرار دارند.

3.مارپيچ ميله اي: اين كهكشان ها شبيه به مارپيچي ها هستند، با اين تفاوت كه هسته ي مركزي آن ها شبيه به ميله شده و بازوها از سر ميله ها ادامه يافته اند.

4.نامنظم ها:بعضي از اين كهكشان ها نشان هايي از بافت مارپيچي دارند، در حالي كه برخي هم تابع هيچ شكلي نيستند. اين گونه كهكشان خيلي كمياب اند.

خوشه ها و اَبَر خوشه ها

كهكشان هايي كه با هم هستند، ايجاد خوشه را مي نمايند كه اندازه ي آن ها از چند كهكشان تا چند هزار ممكن است باشد. از تجمع چند خوشه ي كهكشاني جمعيتي به وجود مي آيد كه به نام ((اَبَرخوشه)) ناميده مي شود و در جهان هستي بزرگترين بافت را مي سازند.

خوشه ي همسايه

-                       خوشه ي كهكشاني سنبله به فاصله ي 60 ميليون سال نوري قرارگرفته كه نزديكترين خوشه ي عمده به گروه محلي ما مي باشد

گروه محلي

درازاي خوشه ي ما به حدود 5 ميليون سال نوري مي رسد و شامل حدود 30 كهكشان است. عظيم ترين كهكشان در بين گروه محلي عبارتند از: آندرومدا، مثلث و كهكشان راه شيري خودمان.

کهکشان راه شيري 

خورشيد تنها يك ستاره  از 100 ميليارد ستاره ي كهكشان ما، يعني راه شيري است. كهكشان ما يك كهكشان مارپيچي است، با مركزي مملو از ستارگان پير كه اطراف آن را هاله اي شامل ستارگان پيرتر گرفته است. تمام ستارگان جوان در بازوها مستقرند. راه شيري چنان عريض است كه نور از يك سر آن به سر ديگر 100 هزار سال لازم دارد تا مسير را طي كند. تمامي ستارگاني را كه شب ها در آسمان مي بينيم، همه در راه شيري اند.

images 3

_  كهكشان ما مي چرخد. براي خورشيد 220 ميليون سال لازم است تا يك دور به گرد مركز كهكشان راه شيري بچرخد كه اين رقم را معمولاً ((سال كيهاني)) مي نامند.

بازوي محلي

محل استقرار منظومه ي شمسي در فاصله ي دو سوم از مركز كهكشان مي باشد، يعني در لبه اي از يك بازو به نام ((بازوي محلي)) يا بازوي جبار. از اين نظر، ما كهكشان را به صورت رودخانه اي شيري عظيم از ستارگان در هنگام شب مي بينيم.

ستارگان هفت خواهر

پروين خوشه اي از ستارگان درخشنده است، كه هفت ستاره ي آن را مي توان با چشم غير مسلح ديد. از آنجا كه نام عمومي آن ها – هفت خواهران بوده- لذا براي حداقل 2000 سال به اين نام شهرت داشته است. در حقيقت تعداد ستارگان درون اين خوشه بيش از 200 مي باشد كه در حدود 60 ميليون سال قبل شكل گرفته اند –يعني كمي بعد از اينكه دايناسورها از ميان رفتند.

download 3images 5

پايان تماشايي

"سحابي دمبل" در فاصله 1000 سال نوري خورشيد قرار گرفته، كه ستاره اي نزديك به پايان عمر است. از سطح ستاره پوسته اي از گاز به بيرون زده مي شود كه منظره اي ديدني را به وجود مي آورد. به تدريج اين گاز نا پديد مي شود و در نقطه اي ديگر از كهكشان ستاره اي جديد ساخته خواهد شد.

download 5download 4

_ بعضي از ستارگان موجود در صورت فلكي كلب اكبر ( سگ بزرگ) فقط در حدود 300 هزار سال عمر دارند كه در مقايسه با ستاره ي ما يعني خورشيد با 5 ميليارد سال عمر، آن ها بچه هستند!

 

images 6

شما اينجا هستید: سر سوزنی در گوشه ی کهکشان راه شیری (یکی از کهکشان های عالم هستی)

 

مقالات دیگر...

وعده ما هر جمعه راس ساعت هفت صبح ضلع جنوبی پل آذر مقابل فرهنگسرای فرشچیان. برای شرکت در برنامه‌های رکابزنی تفریحی انجمن نیازی نیست که یک دوچرخه‌سوار حرفه‌ای باشید، کافیست تا در موعد مقرر با دوچرخه در محل حضور پیدا کنید. منتظر دیدار شما در جمعه این هفته هستیم.

آخرين جمعه هر ماه صرف صبحانه در كنار همركابان