گرانش یک ستاره

نیروی گرانش ، همواره جذب می‌کند و مایل است که ذرات ماده را همیشه به هم نزدیکتر سازد. ما به این سبب وزن داریم که جرم زمین جرم بدن ما را به طرف خود می‌کشد و در نتیجه نیروی گرانشی هر یک از اتمهای بدن ما ، اتمهای دیگر را به طرف خود می‌کشد. از آنجا که جرم یک ستاره معمولی بسیار زیاد است و حتی ممکن است یک میلیون بار بیشتر از جرم زمین باشد، گرانش درونی آن نیز بسیار شدید است.

لحظه‌ای اعماق خورشید را مجسم کنید، فشار آن در یک دهمی فاصله سطح تا هسته تقریبا یک میلیون بار بیشتر از فشار جو در سطح زمین است. در این فاصله ، فشار با مقاومت گازهای داغ درون خورشید روبرو می‌شوند، هنگامی که آتش هسته‌ای رو به کاهش می‌گذارد، گاز ستاره سرد می‌شود و بعد گرانش به نیروی مسلط تبدیل می‌شود. آنچه در این مرحله روی می‌دهد، به جرم ستاره بستگی دارد.

مراحل مرگ ستاره

ستاره‌ای رو به مرگ ، مانند خورشید در هم فرو می‌رود تا به اندازه زمین برسد. در این روند هیچ انفجار واقعی و قابل توجهی رخ نمی‌دهد. ستاره فقط به توده‌ای از خاکستر رادیواکتیو تنزل می‌کند و به آرامی سوسو می‌زند. در این مرحله ، ستاره به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود. یک فنجان از ماده آن یک صد تن وزن دارد.

ستاره نوترونی

اگر جرم ستاره‌ای بسیار بیشتر از خورشید باشد، فشار فرو ریزش مرحله کوتوله سفید را نیز پشت سر می‌گزارد و متوقف نمی‌شود، آن قدر فرو ریزش ادامه می‌یابد که قطر ستاره به حدود ده کیلومتر می‌رسد. در این نقطه ستاره گلوله‌ای است چگال از ذرات هسته‌ای که آن را ستاره نوترونی می‌نامند. یک فنجان از ماده آن یک میلیون میلیون تن وزن دارد. برخی از ستارگان نوترونی به سرعت می‌چرخند و در هر بار چرخش تابشهایی در طول موج رادیویی گسیل می‌کنند، این گونه ستاره‌های نوترونی ، تپ اختر (پولسار) نام دارد. در قلب سحابی خرچنگ ، تپ اختری وجود دارد که سی بار به دور خود می‌چرخد.

 

مرگ ستاره نوترونی

یک ستاره نوترونی بدون وقوع یک انفجار شدید اولیه شکل نمی‌گیرد. ستاره رو به مرگ ممکن است در چند ثانیه آخر حیات خود به‌صورت یک ابر نواختر شعله‌ور شود. درخشش آن چند روز از تمام کهکشانها پیشی می‌گیرد. از بخش مرکزی ابرنواختر ، یک ستاره نوترونی پدید می‌آید. جرم ستارگان نوترونی نمی‌تواند بیشتر از دو برابر جرم خورشید باشد.

یک ستاره رو به مرگ مثلا با جرم ده برابر جرم خورشید ، چنان زیر بار گرانش تولید شده قرار می‌گیرد که هیچ نیرویی نمی‌تواند در برابر فرو ریزش آن مقاومت کند. وقتی که چنین ستاره‌ای منقبض می‌شود (رمبش ستاره)، به اندازه حدود دو کیلومتر می‌رسد، گرانش به حدی زیاد می‌شود که سرعت گریز از سطح آن به بیشتر از سرعت نور می‌رسد.

سیاهچاله‌ها

هیچ چیز ، از موشک گرفته تا ذرات نور و علائم رادیویی نمی‌توانند از سطح ستاره منقبض شده ، بگریزند. این گرانش به قدری نیرومند است که همه چیز را به طرف خود می‌کشد. ما فقط می‌دانیم که در این حالت ، ستاره به یک سیاهچاله تبدیل می‌شود. سیاهچاله را نمی‌توان دید، زیرا نور نمی‌تواند آن را ترک کند. جرم سیاهچاله‌ها پیوسته مواد دیگر را به طرف خود می‌کشد و به این ترتیب است که نمی‌توان آنها را آشکار کرد. چون سیاهچاله به دور ستاره دیگر می‌گردد، اثر شدیدی بوجود می‌آورد.

تلسکوپهای پرتو ایکس ، عملا تابشهایی از گاز در حال ریزش به سیاهچاله‌ها را آشکار کرده‌اند. گرچه کشش گرانش آنها محسوس است، ولی هنگامی که ماده‌ای به درون یکی از گردابهایی کیهانی سقوط می‌کند، گویی از جهان ناپدید می‌شود.  

چگونگي تولد يك ستاره

آغاز زندگي ستاره و درخشش در آسمان

ستاره‌ها در مكان‌هايي از فضا كه حاوي توده‌هاي عظيم گاز و گرد و غبار است، متولد مي‌شوند. به اين مكان‌ها Nebulae مي‌گويند. اين كلمه در انگليسي به معناي توده‌ها و ابرهاي گاز و گرد و غبار است. اين توده‌هاي عظيم حاوي گازهاي هيدروژن و هليوم هستند. گاه بر اثر جاذبه‌اي كه در اين توده‌ها ايجاد مي‌شود، اين گازها و توده‌ها به هم نزديك‌تر، گرم‌تر و متراكم‌تر مي‌شوند و در اين زمان، جسم ستاره بر اثر برخوردهايي كه تحت نيروي جاذبه، حرارت و گرماي دروني اين توده‌ها رخ مي‌دهد، شروع به شكل‌گيري مي‌كند و فرمي به خود مي‌گيرد كه به آن پيش ستاره (Protostars) مي‌گويند. هرگاه‌ پيش ستاره مواد لازم را براي تبديل شدن به ستاره در خود داشته باشد حرارت در مركز آن افزايش چشمگيري مي‌يابد و واكنش‌هاي هسته‌اي در آن آغاز مي‌شود. در اين هنگام مولكول‌هاي هيدروژن يونيزه و الكترون‌ها به پروتون‌هاي منفرد تبديل مي‌شوند و بر اثر انقباض و تركيب گازها، حرارت اين توده‌ها افزايش مي‌يابد تا جايي كه به حدود 10 ميليون درجه سلسيوس (18 ميليون درجه فارنهايت) مي‌رسد. در اين حرارت يك سري واكنش‌هاي هسته‌اي در درون هسته و مركز توده اتفاق مي‌افتد كه به اين فرآيند، واكنش پروتون ـ پروتون مي‌گويند.

در اين واكنش‌ها، پروتون‌ها با هم تركيب و به نوترون تبديل مي‌شوند . در طول اين فرآيندها برخي از اجزاي دروني از بين رفته و به انرژي تبديل مي‌شوند. در اين مرحله برخوردها و واكنش‌هاي درون هسته‌اي متوقف و تعادل بين حرارت و جاذبه ايجاد و ستاره‌ ما شكل گرفته و متولد مي‌شود.