ستاره ها، مانند مردم، می توانند تازه متولد شده، جوان، پیر باشند. هر لحظه چند ستاره می میرند و برخی دیگر شکل می گیرند. معمولا جوانترین آنها شبیه خورشید هستند. آنها در مرحله شکل گیری هستند و در واقع نشان دهنده پیش ستاره ها هستند. ستاره شناسان آنها را ستاره های T-Taurus، پس از نمونه اولیه آنها می نامند. با توجه به ویژگی های خود - به عنوان مثال، درخشندگی - پیش ستاره ها متغیر هستند، زیرا وجود آنها هنوز وارد فاز پایدار نشده است. در اطراف بسیاری از آنها مقدار زیادی ماده وجود دارد. جریان‌های باد قدرتمند از ستاره‌های تیپ سرچشمه می‌گیرند.
Protostar: آغاز چرخه زندگی
اگر ماده روی سطح یک پیش ستاره بیفتد، به سرعت می سوزد و به گرما تبدیل می شود. در نتیجه دمای پیش ستاره ها دائما در حال افزایش است. هنگامی که آنقدر بالا می‌آید که واکنش‌های هسته‌ای در مرکز ستاره ایجاد می‌شود، پیش‌ستاره وضعیت یک ستاره معمولی را به دست می‌آورد. با شروع واکنش های هسته ای، ستاره منبع انرژی ثابتی دارد که فعالیت حیاتی آن را برای مدت طولانی پشتیبانی می کند. مدت زمان چرخه زندگی یک ستاره در جهان به اندازه اولیه آن بستگی دارد. با این حالاعتقاد بر این است که ستارگان با قطر خورشید انرژی کافی برای زندگی راحت برای حدود 10 میلیارد سال دارند. با وجود این، همچنین اتفاق می‌افتد که ستارگان پرجرم‌تر تنها چند میلیون سال عمر می‌کنند. این به این دلیل است که آنها سوخت خود را بسیار سریعتر می سوزانند.
ستاره با اندازه معمولی
هر یک از ستاره ها دسته ای گاز داغ هستند. در اعماق آنها، فرآیند تولید انرژی هسته ای به طور مداوم در جریان است. با این حال، همه ستارگان مانند خورشید نیستند. یکی از تفاوت های اصلی در رنگ است. ستاره ها نه تنها زرد، بلکه مایل به آبی و قرمز هستند.
روشنایی و درخشندگی
آنها همچنین در ویژگی هایی مانند درخشندگی و روشنایی متفاوت هستند. اینکه ستاره‌ای که از سطح زمین مشاهده می‌شود چقدر درخشان خواهد بود، نه تنها به درخشندگی آن، بلکه به فاصله از سیاره ما نیز بستگی دارد. با توجه به فاصله تا زمین، ستارگان می توانند روشنایی کاملاً متفاوتی داشته باشند. این رقم از یک ده هزارم درخشندگی خورشید تا روشنایی قابل مقایسه با بیش از یک میلیون خورشید متغیر است.
بیشتر ستارگان در انتهای پایین این طیف قرار دارند و کم نور هستند. از بسیاری جهات، خورشید یک ستاره معمولی و متوسط است. با این حال، در مقایسه با دیگران، روشنایی بسیار بیشتری دارد. تعداد زیادی از ستاره های کم نور را می توان حتی با چشم غیر مسلح مشاهده کرد. دلیل تفاوت ستاره ها در روشنایی به دلیل جرم آنهاست. رنگ، درخشندگی و تغییر در روشنایی در طول زمان توسط کمیت تعیین می شودمواد.
تلاش برای توضیح چرخه زندگی ستارگان
مردم مدتهاست سعی کرده اند زندگی ستارگان را ردیابی کنند، اما اولین تلاش های دانشمندان نسبتاً ترسو بود. اولین پیشرفت، استفاده از قانون لین در فرضیه هلمهولتز-کلوین انقباض گرانشی بود. این امر درک جدیدی را برای نجوم به ارمغان آورد: از نظر تئوری، دمای یک ستاره باید افزایش یابد (مقدار آن با شعاع ستاره نسبت معکوس دارد) تا زمانی که افزایش چگالی فرآیندهای انقباض را کند کند. در این صورت مصرف انرژی بیشتر از درآمد آن خواهد بود. در این مرحله، ستاره به سرعت شروع به خنک شدن می کند.
فرضیه هایی درباره زندگی ستارگان
یکی از فرضیه های اولیه در مورد چرخه زندگی یک ستاره توسط اخترشناس نورمن لاکیر ارائه شد. او معتقد بود که ستارگان از ماده شهاب سنگ به وجود می آیند. در همان زمان، مفاد فرضیه او نه تنها بر اساس نتایج نظری موجود در نجوم، بلکه بر داده های تجزیه و تحلیل طیفی ستارگان نیز بود. لاکیر متقاعد شده بود که عناصر شیمیایی که در تکامل اجرام آسمانی شرکت می کنند از ذرات بنیادی - "پرتو عناصر" تشکیل شده اند. برخلاف نوترون‌ها، پروتون‌ها و الکترون‌های امروزی، آنها یک خصوصیت کلی ندارند، بلکه یک خصوصیت فردی دارند. به عنوان مثال، طبق گفته Lockyer، هیدروژن به چیزی که "پروتوهیدروژن" نامیده می شود تجزیه می شود. آهن تبدیل به "آهن اولیه" می شود. ستاره شناسان دیگر نیز سعی کردند چرخه زندگی یک ستاره را توصیف کنند، به عنوان مثال، جیمز هاپوود، یاکوف زلدوویچ، فرد هویل.
ستاره های غول پیکر و کوتوله
ستاره های بزرگ داغ ترین و درخشان ترین هستند. ظاهر آنها معمولاً سفید یا آبی است. اگرچه اندازه آنها غول‌پیکر هستند، اما سوخت درون آنها آنقدر سریع می‌سوزد که ظرف چند میلیون سال آن را از دست می‌دهند.
ستارگان کوچک، برخلاف غول‌ها، معمولاً آنقدر درخشان نیستند. آنها رنگ قرمز دارند، به اندازه کافی طولانی زندگی می کنند - برای میلیاردها سال. اما در میان درخشان ترین ستاره های آسمان، ستارگان قرمز و نارنجی نیز وجود دارد. به عنوان مثال ستاره Aldebaran - به اصطلاح "چشم گاو"، واقع در صورت فلکی ثور است. و همچنین ستاره Antares در صورت فلکی عقرب. چرا این ستارگان سرد قادر به رقابت در روشنایی با ستارگان داغ مانند سیریوس هستند؟
این به دلیل این واقعیت است که زمانی که آنها بسیار منبسط شدند و قطر آنها شروع به فراتر رفتن از ستاره های بزرگ قرمز (ابرغول ها) کرد. مساحت عظیم به این ستارگان اجازه می دهد تا انرژی بیشتری نسبت به خورشید تابش کنند. و این با وجود این واقعیت است که دمای آنها بسیار پایین تر است. به عنوان مثال، قطر Betelgeuse، واقع در صورت فلکی شکارچی، چند صد برابر بزرگتر از قطر خورشید است. و قطر ستارگان قرمز معمولی معمولاً حتی یک دهم اندازه خورشید نیست. به چنین ستاره هایی کوتوله می گویند. هر جرم آسمانی می تواند این نوع چرخه زندگی ستارگان را طی کند - همان ستاره در بخش های مختلف زندگی خود می تواند هم غول سرخ و هم کوتوله باشد.
به عنوان یک قاعده، نورانی مانند خورشید هستندوجود خود را به دلیل وجود هیدروژن درون آن حفظ می کنند. در داخل هسته هسته ای ستاره به هلیوم تبدیل می شود. خورشید مقدار زیادی سوخت دارد، اما حتی بی نهایت نیست - نیمی از ذخیره در طول پنج میلیارد سال گذشته مصرف شده است.
طول عمر ستاره ها. چرخه زندگی ستارگان
بعد از اتمام ذخایر هیدروژن درون یک ستاره، تغییرات جدی رخ می دهد. هیدروژن باقی مانده نه در هسته خود، بلکه در سطح شروع به سوختن می کند. در این حالت، طول عمر ستاره بیش از پیش کاهش می یابد. چرخه ستارگان، حداقل اکثر آنها، در این بخش به مرحله یک غول سرخ می رود. اندازه ستاره بزرگتر می شود و دمای آن برعکس کاهش می یابد. اکثر غول های قرمز و همچنین ابرغول ها اینگونه ظاهر می شوند. این فرآیند بخشی از توالی کلی تغییراتی است که در ستارگان رخ می دهد که دانشمندان آن را تکامل ستارگان نامیدند. چرخه زندگی یک ستاره شامل تمام مراحل آن است: در نهایت، همه ستاره ها پیر می شوند و می میرند و مدت زمان وجود آنها مستقیماً با مقدار سوخت تعیین می شود. ستاره های بزرگ با انفجاری عظیم و تماشایی به زندگی خود پایان می دهند. برعکس، افراد متواضع تر، می میرند و به تدریج به اندازه کوتوله های سفید کوچک می شوند. سپس آنها فقط محو می شوند.
یک ستاره متوسط چقدر عمر می کند؟ چرخه زندگی یک ستاره می تواند از کمتر از 1.5 میلیون سال تا 1 میلیارد سال یا بیشتر طول بکشد. همه اینها همانطور که گفته شد به ترکیب و اندازه آن بستگی دارد. ستارگانی مانند خورشید بین 10 تا 16 میلیارد سال عمر می کنند. ستاره های بسیار درخشانمانند سیریوس، برای مدت نسبتاً کوتاهی زندگی کنید - فقط چند صد میلیون سال. نمودار چرخه زندگی یک ستاره شامل مراحل زیر است. این یک ابر مولکولی است - فروپاشی گرانشی ابر - تولد یک ابرنواختر - تکامل یک پیش ستاره - پایان فاز پیش ستاره. سپس مراحل دنبال می شود: آغاز مرحله یک ستاره جوان - میانه زندگی - بلوغ - مرحله یک غول سرخ - یک سحابی سیاره ای - مرحله یک کوتوله سفید. دو مرحله آخر مشخصه ستارگان کوچک است.
ماهیت سحابی های سیاره ای
بنابراین، چرخه زندگی یک ستاره را به طور خلاصه مرور کردیم. اما سحابی سیاره ای چیست؟ ستارگان گاهی با تبدیل شدن از یک غول قرمز بزرگ به یک کوتوله سفید، لایه های بیرونی خود را می ریزند و هسته ستاره را آشکار می کنند. پوشش گاز تحت تأثیر انرژی ساطع شده از ستاره شروع به درخشش می کند. این مرحله به این دلیل نام خود را گرفت که حباب های گاز درخشان در این پوسته اغلب شبیه به دیسک های اطراف سیارات هستند. اما در واقع آنها هیچ ربطی به سیارات ندارند. چرخه زندگی ستارگان برای کودکان ممکن است شامل تمام جزئیات علمی نباشد. فقط می توان مراحل اصلی تکامل اجرام سماوی را توصیف کرد.
خوشه های ستاره ای
ستاره شناسان عاشق کاوش در خوشه های ستاره ای هستند. این فرضیه وجود دارد که همه روشنفکران دقیقاً در گروه متولد می شوند و نه یک به یک. از آنجایی که ستارگان متعلق به یک خوشه خصوصیات مشابهی دارند، تفاوت بین آنها درست است و به دلیل فاصله از زمین نیست. چه نوع تغییراتیبه سهم این ستاره ها نمی رسد، آنها شروع خود را در همان زمان و در شرایط مساوی می گیرند. به خصوص دانش زیادی را می توان با مطالعه وابستگی خواص آنها به جرم به دست آورد. از این گذشته ، سن ستارگان در خوشه ها و فاصله آنها از زمین تقریباً برابر است ، بنابراین فقط در این شاخص تفاوت دارند. این خوشه ها نه تنها برای منجمان حرفه ای جالب خواهد بود - هر آماتوری خوشحال می شود که یک عکس زیبا بگیرد، منظره فوق العاده زیبای آنها را در سیاره نما تحسین کند.
