نحوه تولد ستارگان چگونه است
علمی و تکنولوژی › جهان هستی
- 97/10/29
همان گونه که قطرات باران از اجتماع مولکولهاى گازى آب در داخل توده ابرها تشکیل مى گردد، یک ستاره نیز از تراکم مولکولهاى گاز موجود در کهکشان به وجود مى آید.به گفته ی ریچارد بیل استادیار دانشگاه هاوایی: ستارگان زمانی متولد می شوند که اتم های عناصر سبک تحت فشار کافی در هسته ی اش قرار می گیرند تا در نهایت همجوشی هسته ای اتفاق می افتد. کلیه ی ستارگان نتیجه ی توازنی از، نیروها به شمار می آیند: نیروی گرانش اتم ها را تا زمانی در گاز بین ستاره ای در هم می فشرد که واکنش‌های همجوشی آغاز شوند و به محض آغاز واکنش‌های همجوشی، یک فشار بیرونی هم اٍعمال می کنند. تا زمانی که نیروی درونی گرانش و نیروهای بیرونی ایجاد شده توسط واکنش‌های همجوشی با یکدیگر برابر باشند، ستاره در حالت پایدار باقی می ماند.
ابرهای گازی در کهکشان ما و سایر کهکشان های مشابه به وفور یافت می شوند، این ابرها اصطلاحا سحابی نامگذاری شده اند. بعنوان مثال یک سحابی در فاصله ی چند سال نوری از ما قرار دارد و حاوی جرم کافی برای ساختن چند هزار ستاره به اندازه ی خورشید ما میباشد. اکثر گاز موجود در سحابی ها از مولکول های هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند، اما بیشتر سحابی ها در برگیرنده ی اتم هایی از سایر عناصر بوده و برخی دیگر از مولکول های آلی پیچیده ای نیز برخوردارند. این اتم های سنگین اجزای باقیمانده ستاره های قدیمی تر هستند که در اثر رویدادی به نام ابرنواختر پدید آمده اند. منبع مولکول های آلی هنوز ناشناخته باقی مانده است. بی نظمی در چگالی گاز منجر به یک نیروی گرانشی می شود که مولکول های گاز را در نزدیکی هم قرار می دهد. برخی اخترشناسان بر این باورند که یک نوع توزیع گرانشی یا مغناطیسی باعث فروپاشی سحابی می گردد.
با گرد هم آمدن گازها، آنها انرژی پتانسیل خود را از دست می دهند و همین عامل، افزایش دما را در پی دارد. با ادامه ی فروپاشی، دما نیز روند افزایشی را طی می کند. ابر در حال فروپاشی به ابرهای بسیار کوچکتری تقسیم می شود که هر کدام در نهایت به یک ستاره تبدیل می شوند. هسته ی ابر سریع تر از بخش های بیرونی فرو می پاشد. پس ابر یا همان سحابی سریع تر و سریع تر شروع به چرخش می کند تا شتاب زاویه ای را نیز حفظ کند. هنگامی که هسته به دمای تقریبی دو هزار درجه کلوین می رسد، مولکول های گاز هیدروژن به اتم های هیدروژن تبدیل می شوند. سرانجام، هسته به دمای ده هزار درجه کلوین می رسد و با آغاز واکنش‌های همجوشی، شکل یک ستاره را به خود می گیرد. هنگامی که هسته در حدود سی برابر اندازه ی خورشید ما از هم فروبپاشد، به یک ستاره کامل مبدل می گردد.
یک ستاره زمانی متولد می شود که ماده بین ستاره ای در ابرهای گازی نظیر سحابی عقاب که در این تصویر مشاهده می کنید، فشرده شده و هم جوشی پیدا کند. عکس از تلسکوپ فضایی هابل زمانی که فشار و دمای درون هسته به اندازه کافی افزایش می یابد تا همجوشی هسته ای به وقوع بپیوندد، فشار بیرونی بر علیه نیروی گرانشی عمل می کند. در این مرحله، هسته تقریبا برابر با اندازه خورشید ماست. گرد و غبار باقیمانده پیرامون ستاره با افزایش دما روبرو گشته و در بخش مادون قرمز طیف به روشنی می درخشد. در این نقطه، نور مرئی حاصل از ستاره جدید نمی تواند به صفحه نفوذ کند. نهایتاً، فشار تابش حاصل از ستاره باعث در هم شکستن صفحه شده و ستاره جدید مراحل تکامل اش را آغاز می کند. ویژگی ها و عمر ستاره جدید به مقدار گازی بستگی دارد که بصورت محبوس باقی مانده است. ستاره ای نظیر خورشید عمری در حدود 10 میلیارد سال دارد.
مارگارت ام. هانسون استادیار فیزیک دانشگاه سینسیناتی گفت: ستارگان در نتیجه فروپاشی گرانشی سحابی های بزرگ ماده بین ستاره ای به وجود می آیند. در واقع، فضای میان ستارگان خالی نیست، یعنی ماده بین ستاره ای که بر طبق یافته های بدست آمده در بین ستارگان قرار دارد و از گاز و گرد و غبار تشکیل شده است. تنها ۱۰ درصد از جرم موجود در کهکشان راه شیری ما از ماده بین ستاره ای تشکیل یافته است. این ماده یک نیروی گرانش اعمال می کند که در نتیجه ی آن، ماده را بصورت فشرده کنار هم نگه می دارد. با تداوم این به هم پیوستگی، گرانش نیز به طرز فزاینده ای قوی می شود چرا که قدرت آن با افزایش جرم و کاهش فاصله اتم ها زیاد می گردد. سرانجام، این ماده ی بین ستاره ای به کلی از هم فرو می پاشد. ماده ی موجود در قسمت مرکزی توسط ماده ی حرکت کننده به درون تحت فشار قرار گرفته و در صدد نزدیک شدن به مرکز بر می آید. این فشردگی (تراکم) مرکز ابر در حال فروپاشی را با افزایش دما مواجه می سازد.
در این نقطه، دما به شدت در مرکز افزایش پیدا می کند و همین عامل، وقوع واکنش همجوشی را در پی دارد. تمامی موادی که به درون نفوذ یافته است، ستاره ی درخشان و داغی را پدید می آورد. تا زمانی که گاز هیدروژن کافی برای همجوشی از طریق واکنش های هسته ای وجود داشته باشد، و فشار گرانشی اتم ها را داغ و بصورت فشرده در مرکز نگه دارد، ستاره می درخشد.
