دانستنی‌های بیشتر درباره ستارگان!

به گزارش گروه وب‌گردی خبرگزاری صدا و سیما، ستاره‌ها کراتی سوزان و متشکل از گاز‌های ملتهب هستند که بر خلاف سیارات، از خود گرما و نور ساطع می‌کنند.

خورشید ما هم یک ستاره به شمار می‌رود و با این که یک میلیون برابر بزرگ‌تر از زمین است، اما در مقابل دیگر ستاره‌ها، ستاره بزرگی نیست و در کیهان ستاره‌های بسیار بزرگ‌تر از خورشید نیز یافت می‌شوند.

پس از خورشید، نزدیک‌ترین ستاره به ما بیش از چهار سال نوری فاصله دارد. فاصله برخی از ستاره‌هایی که در شب می‌بینیم به صد‌ها هزار سال نوری هم می‌رسد.

کوچک‌ترین ستاره‌های درخشان، کوتوله‌های سفید نام دارند. با این که این ستاره‌ها تقریباً هم اندازه زمین هستند، جرم و چگالی زیادی دارند. از طرفی بعضی از ستاره‌های در حال مرگ بسیار بزرگ و غول‌آسا هستند. بزرگی تعدادی از این غول‌ها به ۵۰ میلیون برابر خورشید می‌رسد.

بعضی از ستاره‌ها که ما آن‌ها را ابرنواختر می‌نامیم، ناگهان به اندازه هزاران برابر خورشید می‌درخشند سپس به تاریکی می‌گرایند و به ستاره نوترونی یا سیاهچاله تبدیل می‌شوند. در متون تاریخی و اسناد به جا مانده از دوران گذشته می‌توان از این رویداد‌های مشابه به وفور پیدا کرد.

در همه آن‌ها ناگهان ستاره‌ای پرنور در آسمان ظاهر شده و برای مدتی در آسمان حضور داشته تا آن که از نظر‌ها محو می‌شده است. مردمان گذشته معتقد بودند که در هر یک از این رویداد‌ها ستاره‌ای نو متولد شده است.

به همین دلیل، آن را نواختر می‌نامیدند و اگر ستاره خیلی پرنور بود، به آن ابرنواختر (Supernova) می‌گفتند. ابرنواختر‌ها در واقع انفجار‌هایی بسیار عظیم هستند که در آخر عمر ستارگان سنگین روی می‌دهند و پس از آن ستاره اصلی به یک ستاره نوترونی با یک سیاهچاله تبدیل می‌شود.

هنگامی که یک ستاره متولد می‌شود گرانش شدید را با فشار تابشی ناشی از همجوشی هسته‌ای خنثی می‌کند. این همجوشی هسته‌ای در ابتدا برای اتم‌های هیدروژن صورت می‌گیرد و به دنبال آن هیدروژن به هلیوم تبدیل می‌شود، اما هر چه جرم ستاره بیشتر باشد، گرانش شدیدتری دارد و از این رو بایستی همجوشی بیشتری صورت بگیرد تا گرانش خنثی شود.

بنابر این، هر چه ستاره سنگین‌تر باشد، عمر آن زودتر به پایان می‌رسد. هنگامی‌ که ستارگان سوخت هیدروژنی خود را به پایان می‌رسانند، شروع به سوزاندن هلیوم می‌کنند.

همجوشی هلیوم حرارت بیشتری تولید می‌کند در نتیجه ستاره نسبت به دوران هیدروژن‌ سوزی خود منبسط می‌شود و به یک ستاره غول تبدیل می‌شود.

از سوی دیگر، مقدار انرژی ثابت است و چون سطح ستاره افزایش پیدا می‌کند، انرژی بر واحد سطح کاهش می‌یابد. یعنی دمای سطح ستاره کاهش می‌یابد و رنگ آن به سرخی می‌گراید. به این شکل است که ستاره در مرحله هلیوم سوزی به یک غول سرخ تبدیل می‌شود. پس از هلیوم نوبت لیتیوم سوزی است. سپس کربن سوزی و ... تا نوبت به آهن برسد.

نخستین تفاوت ستاره‌ها در دما و طیف آن‌ها است. اگر یک میله فلزی را داغ کنیم، ابتدا رنگ آن قرمز می‌شود و اگر آن را بیشتر حرارت دهید، رنگ میله به ترتیب زرد، نارنجی، سفید و در نهایت رنگ آن آبی خواهد شد.

این قضیه درباره ستاره‌ها نیز درست است. بعضی از ستاره‌ها بسیار داغ و برخی سرد هستند. دمای ستاره‌ها را از روی رنگ آن‌ها می‌توان تشخیص داد. یک ستاره آبی از ستاره زرد و آن هم از ستاره قرمز داغ‌تر است.

اخترشناسان از روی رنگ یک ستاره می‌توانند به طور تقریبی دمای سطح آن را تعیین کنند. دمای سطح ستاره‌های زرد رنگ همانند خورشید حدود شش هزار درجه و دمای ستاره‌های سرخ و تقریباً سرد حدود ۳ هزار درجه سانتی‌گراد است. از طرفی، دمای سطحی ستاره‌های آبی رنگ، بسیار بالا است و تا ۵۰ هزار درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

هر جسم داغ طیفی از امواج الکترومغناطیس ساطع می‌کند. البته چشم ما قادر است فقط بخشی از این طیف را در محدوده نور مرئی ببیند. به همین دلیل، دانشمندان جهت مشاهده طیف کامل این امواج، از وسیله‌ای به نام طیف‌نگار، استفاده می‌کنند.

اگر میله‌ای را کمی حرارت دهیم و آن را نزدیک طیف نما نگه داریم، بخش قرمز آن پررنگ‌تر خواهد شد و اگر جسم را بیشتر حرارت دهیم، نوک نوار به رنگ آبی متمایل می‌شود.

با علم به این که هر اتم داغ و و ملتهب، امواجی با طول موج مشخص از خود ساطع می‌کند و این که اتم هر عنصر به طور دقیق همان طول موجی را از نور پیوسته جذب می‌کند که هنگام برانگیخته شدن، آن را تابش می‌کند، ستاره‌شناسان توانسته‌اند به کمک نوع خاصی از طیف نگارها، به عناصر موجود در گاز‌های داغ جوّ ستاره‌های نزدیک مانند خورشید و همچنین توده گاز‌های سرد و شناوری که در سر راه تابش نور ستاره‌ها به زمین قرار دارند، پی ببرند.

یکی دیگر از تفاوت‌های میان ستاره‌ها میزان روشنایی، درخشش و بزرگی آن‌ها است. با نگاه کردن به آسمان شب، گمان می‌کنیم که همه ستاره‌ها در یک صفحه بزرگ و با فاصله‌های مساوی از زمین قرار دارند. در حالی که بیشتر این ستاره‌ها میلیون‌ها کیلومتر از هم فاصله دارند.

بعضی از ستاره‌ها روشن‌تر از بقیه به نظر می‌رسند، در حالی که شاید ستاره‌ای که کم نورتر است، از ستاره درخشان نزدیک به خود بزرگ‌تر باشد.

دو عامل درخشندگی و فاصله از ما، میزان روشنایی ستاره را تعیین می‌کند. به‌عنوان نمونه، یک نورافکن بیش از یک چراغ قوه قلمی نور دارد. بنابر این، درخشنده‌تر است؛ اما اگر همین نورافکن در فاصله ۱۰ کیلومتری ما باشد، دیگر حتی روشنایی چراغ قوه کوچک را هم ندارد، زیرا هر چه فاصله منبع نور از ما بیشتر باشد، شدت نور آن کاهش پیدا می‌کند و این موضوع درباره ستاره‌ها هم درست است.

درخشش ستاره به اندازه و بزرگی آن نیز بستگی دارد؛ طوری که هر چه ستاره بزرگ‌تر باشد، انرژی بیشتری دارد و در نتیجه درخشش آن بیشتر است.

سرعت و جهت حرکت ستاره‌ها نیز یکی دیگر از تفاوت‌های ستاره‌ها است. ستاره‌ها نیز مانند همه اجرام کیهانی حرکت می‌کنند. حرکت ستاره‌ها بر طول موج نور ارسالی آن‌ها اثر می‌گذارد. درست شبیه صدای آژیر یک خودروی آتش‌نشانی یا آمبولانس که هنگام نزدیک‌شدن به ما صدای زیرتری نسبت به زمان دور شدن از ما دارد. این پدیده به اثر دوپلر، شهرت دارد.

با اندازه‌گیری طیف ستاره و مقایسه آن با طیف استاندارد، می‌توان جهت و سرعت حرکت ستاره را اندازه‌گیری کرد. اگر طیف تابش‌شده از ستاره به سمت رنگ آبی جابجا شود، ستاره در حال نزدیک شدن به ما است و اگر این طیف به سمت رنگ قرمز حرکت کند، ستاره از ما دور می‌شود.