Sunday 16 December 2007

ستارگان



ستاره یك توپ درخشان در فضاست كه مقدار بسیار زیادی نور و انواع دیگر انرژی ها را تولید می كند. خورشید یك ستاره است و انرژی نورانی و گرمایی زمین را تأمین می كند. خورشید یك ستاره با اندازه متوسط است. ستارگان به جز خورشید، شبیه به نقاط چشمك زن نور به نظر می رسند. خورشید از زمین شبیه به یك توپ بزرگ است, زیرا از بقیه ستارگان به زمین نزدیك تر است.
ستارگان می توانند میلیاردها سال زندگی كنند. یك ستاره موقعی متولد می شود كه یك ابر بسیار عظیم از هیدروژن به قدری داغ می شود كه می تواند سوخت هسته ای بسوزاند (مقادیر بسیار زیادی گرما و انرژی تابشی تولید كند). هنگامی كه سوخت هسته ای ستاره تمام می شود (در مدت حدود پنج میلیارد سال)، هسته اش متراكم و به هم فشرده می شود, در حالی که لایه های بیرونی ستاره گسترش پیدا می كند. به این ترتیب ستاره به یك ستاره غول آسا تبدیل می شود كه در نهایت منفجر می شود و به یك شیء سرد و تاریك تبدیل می شود (ستاره بسته به جرمی که داشته به كوتوله سیاه، ستاره نوترونی یا سیاهچاله) تبدیل می شود.
بزرگ ترین ستاره ها, كوتاه ترین دوره زندگی را دارند (میلیاردها سال). بیشتر ستارگانی كه جرم بیشتری دارند و سنگین ترند سریع تر و داغ تر از همتاهای كوچك ترشان (مثل خورشید) می سوزند.
تركیبات تشكیل دهنده ستارگان با استفاده از علم طیف شناسی مطالعه می شود. خورشید و بیشتر ستارگان از گاز و مواد گاز مانند داغ به نام پلاسما درست شده اند. اما بعضی از ستارگان به نام كوتوله های سفید و ستارگان نوترونی شامل اتم های تنگ هم قرار گرفته و به هم چسبیده یا ذرات زیر اتمی هستند. این ستارگان بسیار متراكم تر از هر چیزی كه برروی زمین وجود دارد، هستند.

گروه ستارگان
حدود 75 درصد همه ستارگان عضو سیستم دوتایی یا دوگانه هستند. سیستم دوتایی شامل یك جفت ستاره است كه در فضا نزدیك هم هستند و به دور یكدیگر می گردند. خورشید ما عضو یك سیستم دوگانه نیست.
گروه های بزرگ تری از ستارگان به نام خوشه یا انبوهه هم وجود دارند. اینها تقریباً مجموعه های بدون سازمان و نظم و ترتیب ستارگان هستند. یك خوشه باز مجموعه ای از حدود 1000 ستاره یا بیشتر است. مثال هایی از خوشه های باز پلیادس (Pleiades) و هیادس (Hyades)هستند. مجموعه ای از ستارگان بسیار بزرگ و سازمان یافته به نام كهكشان ها نیز وجود دارند. منظومه شمسی ما در كهكشان راه شیری قرار دارد كه یك كهكشان مارپیچی ست. همه ستارگان به وسیله نیروی جاذبه كنار هم نگه داشته می شوند.


چرا ستارگان چشمك می زنند؟
اگر در یك شب شفاف به ستارگان نگاه كنید به نظرتان می رسد كه چشمك می زنند و میزان درخشش آنها بسیار متفاوت است. همچنین در آسمان شب خیلی آهسته حركت می كنند. اگرشما جهت چند ستاره را در چند ساعت نقشه برداری كنید، مشاهده خواهید كرد كه همه ستارگان خیلی آهسته، تنها به اندازه یك نقطه در آسمان جابه جا می شوند.
وقتی از سطح زمین به ستارگان نگاه می كنیم چشمك می زنند. چون ما آنها را از میان لایه های ضخیم هوای در حال حركت جو زمین مشاهده می كنیم. بنابراین دلیل چشمك زدن ستارگان حركت جو زمین است. همه ستارگان (به جز خورشید) در آسمان زمین به صورت نقطه های ریزی ظاهر می شوند. نور ستاره به صورت اشعه مستقیم وارد جو می شود اما حركت هوا به طور دایم مسیر نور را وقتی از میان جو عبور می كند، تغییر می دهد. همان طور كه نور ستاره از میان تعداد زیاد لایه های جو زمین عبور می كند، بارها و در مسیرهای تصادفی و بدون هدف خم می شود (نور هنگامی كه با تغییر میزان تراكم مواجه می شود- مثل یك بسته از هوای سرد یا هوای داغ- خم می شود. نتیجه این خم شدن تصادفی این است كه ستاره چشمك می زند.
اگر در یك استخر شنا بایستید و به پایین نگاه كنید تأثیر مشابهی را مشاهده می كنید. اگرچه آب تقریباً كاملاً آرام است، به نظر می رسد كه حركت می كند و شكلش تغییر می كند. این وضعیت به خاطر این رخ می دهد كه آب در حال حركت به طور دایم راه اشعه نور را كه از پای شما به چشمانتان می رسد، تغییر می دهد. در این حالت پای شما هم كوتاه تر به نظر می رسد.

درخشش ستارگان
این كه به نظر ما, وقتی از زمین به ستاره نگاه می كنیم, ستاره چقدر می درخشد به دو عامل بستگی دارد:
اول نور واقعی ستاره -مقدار انرژی نورانی ای كه از ستاره خارج می شود- و دوم فاصله زمین تا ستاره. یك ستاره نزدیك كه واقعاً تاریك است می تواند روشن تر از یك ستاره دور كه واقعاً خیلی درخشان است به نظر برسد. برای مثال "آلفا سنتوری A" كمی روشن تر از ستاره شناخته شده ای مثل ریگال (Rigal) به نظر می رسد. در حالی كه آلفا سنتوری A فقط یك صدهزارم انرژی نورانی ای كه ریگال خارج می كند را بیرون می دهد. آلفا سنتوری A به نظر می رسد كه روشن تر است چون فقط یك سیصد و بیست و پنجم فاصله زمین تا ریگال را دارد. آلفا سنتوری 4/4 سال نوری و ریگال 1400 سال نوری از ما فاصله دارند.
سیاره ها معمولاً چشمك نمی زنند چون آنها به قدر كافی به زمین نزدیكند و از زمین بزرگ به نظر می آیند. مگر این كه هوا خیلی زیاد مواج شود. آن وقت است كه آنها هم چشمك می زنند. اگر ما از فضای خارجی تر زمین یا بالای جو (یا از سیاره یا ماهی كه جو ندارند) به ستارگان نگاه می كردیم , می دیدیم كه آنها چشمك نمی زنند.

نزدیك ترین ستاره به زمین كدام است؟
نزدیك ترین ستاره به ما خورشید است. بعد از آن نزدیك ترین ستاره "پروكسیما سنتوری" ست. فاصله خورشید تا این ستاره بیش از 25 تریلیون مایل یا 40 تریلیون كیلومتر است. این فاصله به قدری زیاد است كه نور 2/4 سال نوری طول می كشد تا فاصله دو ستاره را بپیماید. دانشمندان می گویند پروكسیما سنتوری 2/4 سال نوری از خورشید فاصله دارد. یك سال نوری فاصله ای ست كه نور در خلأ در مدت یك سال طی می كند كه مساوی ست با 88/5 تریلیون مایل یا 46/9 تریلیون كیلومتر. پروكسیما سنتوری (Proxima Centauri) بخشی از سیستم چند ستاره ای ست. این سیستم, آلفا سنتوری A و آلفا سنتوری B را هم در خود دارد.

چرا ستارگان داغ و درخشانند؟
ستاره ها تبدیل كننده های هسته ای غول آسایی هستند. در مركز ستاره ها، اتم ها برخوردهای اتمی وحشتناكی با یكدیگر می کنند كه ساختمانشان را تغییر می دهد، از هم تجزیه می شوند و مقدار بی انتهایی انرژی آزاد می كنند. این كار, ستارگان را داغ و درخشان می كند. در بیشتر ستاره ها واكنش اولیه، اتم های هیدروژن را به هلیوم تبدیل می كند كه با آزاد شدن مقادیر بسیار زیادی انرژی همراه است. این واكنش همجوشی هسته ای نامیده می شود. چون هسته (واقع در مركز اتم ها) است كه اتم ها را با هم جوش می دهد. با جوش خوردن هسته ها به هم یك هسته جدید تشكیل می شود.

نام های ستارگان
مردم قدیم می دیدند كه ستاره های مشخصی در الگوهای شكل داری مثل شكل انسان ها، حیوانات یا اشیاء معمولی چیده شده اند. بعضی از این الگوها صورت فلكی نامیده می شوند و اسم آنها از شخصیت های اسطوره ای گرفته شده. برای مثال صورت فلكی اوریون ( Orion ) یا شكارچی به نام یك قهرمان دراسطوره یونانی نام گذاری شده. دب اكبر و دب اصغر هم نام صورت های فلكی دیگری هستند.
امروزه ستاره شناسان نام بعضی ازصورت های فلكی كه به وسیله قدیمی ها توصیف شده را در نام های علمی ستاره ها مورد استفاده قرار می دهند. اتحادیه بین المللی ستاره شناسی (IAU) كه مسئول نام گذاری اجرام آسمانی ست، 88 صورت فلكی را تشخیص داده. این صورت های فلكی آسمان را به طور كامل می پوشانند. در بیشتر موارد روشن ترین ستاره در یك صورت فلكی, نام آلفا- اولین حرف الفبای یونانی- را به عنوان بخشی از نام علمیش به همراه دارد. به عنوان مثال نام علمی ستاره "وگا" روشن ترین ستاره در صورت فلكی "لیرا"، "آلفا لیرا" ست.
دومین ستاره روشن صورت فلكی معمولاً با بتا- دومین حرف الفبای یونانی- نامگذاری می شود. سومین ستاره روشن هم بر اساس همین الفبا گاما نامیده می شود و این روند ادامه دارد.
اما شمار ستارگان شناخته شده به قدری زیاد است كه IAU یك سیستم متفاوت را برای نام گذاری ستارگان تازه كشف شده به كار می برد. بیشتر نام های جدید شامل یك كلمه با اختصار است كه با یك گروه از نشانه ها همراهی می شود. كلمه اختصار برای هر نوع از ستاره فهرستی ست كه اطلاعات مربوط به ستاره را به شكل مرتب می آورد. برای مثال "6350-1302PSR J " نوعی از ستاره است كه به عنوان پولسار (اختر تپنده pulsar) شناخته می شود- بر اساس می شود تشخیص داد پولسار است که PSR در نامش است. بقیه, نشانه هایی هستند كه جهت ستاره و طول و عرض جغرافیایی آن را در آسمان نشان می دهند و... .

چرا ستارگان رنگ های مختلفی دارند؟
اگر با دقت حتی بدون تلسكوپ به آسمان نگاه كنید ردیفی از رنگ, از رنگ مایل به قرمز تا مایل به زرد و مایل به آبی را در ستاره ها خواهید دید. رنگ ستاره به دمای سطحش بستگی دارد. ستاره شناسان دمای ستاره را با واحد "كلوین" در واحد متریك، اندازه گیری می كنند. یك كلوین معادل درست یك درجه سانتی گراد یا سلسیوس یا 8/1 درجه فارنهایت است. مقیاس های كلوین و سلسیوس از نقاط مختلف شروع می شوند. مقیاس كلوین درنقطه 15/273- درجه سانتی گراد شروع می شود. بنابراین دمای صفر كلوین معادل 15/273- درجه سلسیوس یا 67/459- درجه فارنهایت است. دمای صفر درجه سلسیوس یا 32 درجه فارنهایت معادل 15/273 كلوین است.
ستارگان قرمز تیره, دمای سطحشان حدود 2500 كلوین است. دمای سطح یك ستاره قرمز روشن حدود 3500 كلوین است. دمای سطح خورشید و سایر ستارگان زرد حدود 5500 كلوین است. دمای سطح ستارگان آبی از حدود 10000 تا 50000 كلوین است.
اگرچه با چشم غیرمسلح چنین به نظر می رسد كه تنها یك رنگ از یك ستاره خارج می شود, اما در واقع طیفی از رنگ ها از ستاره خارج می شود. شما با استفاده از طیف نما كه رنگ های نور خورشید را جدا می كند و گسترش می دهد می توانید ببینید كه نور ستاره شامل تعداد زیادی از رنگ هاست. در حالی كه به عنوان مثال خورشید بدون تلسكوپ یك ستاره زرد به نظر می رسد. طیف قابل مشاهده شامل همه رنگ های رنگین كمان است. این ردیف رنگ ها از قرمز كه به وسیله فوتون ها (ذرات نور) با حداقل انرژی تولید می شود تا بنفش كه به وسیله فوتون هایی كه بیشترین انرژی را دارند تولید می شود, را در خود دارد.
نور قابل مشاهده تنها یكی از شش نوار تابش الكترومغناطیس است. طیف الکترومغناطیس, انرژی های تابشی از حداقل انرژی تا بیشترین انرژی را شامل می شود. این نوارها عبارت از: امواج رادیویی، اشعه مادون قرمز، نور قابل مشاهده، اشعه ماورای بنفش، اشعه ایكس و اشعه گاما هستند. تركیب همه شش نوار به عنوان طیف الكترومغناطیس شناخته می شود.

No comments:

کار همراه با درآمد در اینترنت