كوتوله سیاه مرده، سیاه چاله و یا تپ اَختر. اینها سرنوشت پایانى یك ستاره است. ستارگان نیز همچون تمامى مخلوقات عالم متولد مى شوند، تكامل پیدا مى كنند و در آخر عمر خود پیر و فرسوده، تغییر شكل مى دهند. مرگ ستارگان آن قدرها هم غمناك و تاسف بار نیست. در حقیقت ستارگان هرگز نمى میرند بلكه از شكلى به شكل دیگرى تغییر پیدا مى كنند، منتها میزان انرژى در مراحل مختلف زندگى آنها متفاوت است و كم و زیاد مى شود. صحبت كردن درباره هر آنچه از ستارگان مى دانیم كار آسانى نیست، زیرا كه علم شناخت ستارگان داراى موضوعات بسیارى است كه بیان تمامى آنها در این مقاله ممكن نخواهد بود. بیش از ده ها كتاب درباره ساختار ستارگان توسط ستاره شناسان و دانشمندان دنیا نوشته شده كه تعدادى از آنها در كشورمان به چاپ رسیده است. كتاب ساختار «ستارگان و كهكشان ها» نوشته «پاول هاچ» از جمله كتاب هایى در این زمینه است كه به طور كامل در كشورمان به چاپ رسیده است. در این مقاله سعى داریم با نگاهى گذرا به چگونگى پیدایش، تكامل و مرگ ستارگان شما را با زندگى میلیاردها میلیارد جرم درخشانى كه در دنیاى ما وجود دارند آشنا كنیم. ••• • پیدایش ستاره (Star) كره اى از گازهاى بسیار سوزان و پرانرژى است كه در مغز چگال(چگال نسبت به محیط اطراف) ابرهاى مولكولى متولد مى شود. ابرهاى مولكولى محل زایش و هسته اولیه تشكیل ستارگان هستند. ستاره ها هنگامى تشكیل مى شوند كه نواحى پرتراكم گاز هاى «میان ستاره اى» دچار رمبش گرانشى و از یك موج تكانشى متاثر شوند. فضاى خالى بین ستارگان را گازهاى میان ستاره اى پر كرده اند كه از هیدروژن تشكیل شده اند. ستارگان جدید در میان همین گازهاى میان ستاره اى متولد مى شوند. میلیاردها سال پیش توده هاى عظیم ماده عالم اولیه بر اثر گرانش بسیار بالاى خود در هم رمبیدند و كهكشان ها را به وجود آوردند. در درون كهكشان ها میلیون ها ستاره وجود دارد كه اندازه تعدادى از آنها ده ها بار بزرگ تر از خورشید است.

كوتوله سیاه مرده، سیاه چاله و یا تپ اَختر. اینها سرنوشت پایانى یك ستاره است. ستارگان نیز همچون تمامى مخلوقات عالم متولد مى شوند، تكامل پیدا مى كنند و در آخر عمر خود پیر و فرسوده، تغییر شكل مى دهند. مرگ ستارگان آن قدرها هم غمناك و تاسف بار نیست. در حقیقت ستارگان هرگز نمى میرند بلكه از شكلى به شكل دیگرى تغییر پیدا مى كنند، منتها میزان انرژى در مراحل مختلف زندگى آنها متفاوت است و كم و زیاد مى شود. صحبت كردن درباره هر آنچه از ستارگان مى دانیم كار آسانى نیست، زیرا كه علم شناخت ستارگان داراى موضوعات بسیارى است كه بیان تمامى آنها در این مقاله ممكن نخواهد بود. بیش از ده ها كتاب درباره ساختار ستارگان توسط ستاره شناسان و دانشمندان دنیا نوشته شده كه تعدادى از آنها در كشورمان به چاپ رسیده است. كتاب ساختار «ستارگان و كهكشان ها» نوشته «پاول هاچ» از جمله كتاب هایى در این زمینه است كه به طور كامل در كشورمان به چاپ رسیده است. در این مقاله سعى داریم با نگاهى گذرا به چگونگى پیدایش، تكامل و مرگ ستارگان شما را با زندگى میلیاردها میلیارد جرم درخشانى كه در دنیاى ما وجود دارند آشنا كنیم. ••• • پیدایش ستاره (Star) كره اى از گازهاى بسیار سوزان و پرانرژى است كه در مغز چگال(چگال نسبت به محیط اطراف) ابرهاى مولكولى متولد مى شود. ابرهاى مولكولى محل زایش و هسته اولیه تشكیل ستارگان هستند. ستاره ها هنگامى تشكیل مى شوند كه نواحى پرتراكم گاز هاى «میان ستاره اى» دچار رمبش گرانشى و از یك موج تكانشى متاثر شوند. فضاى خالى بین ستارگان را گازهاى میان ستاره اى پر كرده اند كه از هیدروژن تشكیل شده اند. ستارگان جدید در میان همین گازهاى میان ستاره اى متولد مى شوند. میلیاردها سال پیش توده هاى عظیم ماده عالم اولیه بر اثر گرانش بسیار بالاى خود در هم رمبیدند و كهكشان ها را به وجود آوردند. در درون كهكشان ها میلیون ها ستاره وجود دارد كه اندازه تعدادى از آنها ده ها بار بزرگ تر از خورشید است. بیشتر كهكشان ها در خوشه هاى همبسته با گرانش متشكل از ۳ تا ۳ هزار كهكشان مجتمع شده اند. ستارگان مى توانند به صورت خوشه هاى كروى و خوشه هاى باز نیز در محیطى گردهم آیند و در آن جا رشد و نمو كنند. پیشتر گمان بر این بود كه فضاى میان كهكشان ها خلاء كامل است اما امروزه دانشمندان با توجه به مشاهدات جدید رصدى به این نتیجه رسیده اند كه این فضاى میا ن كهكشانى خالى نیست و اجرام بسیارى در فضاى میان كهكشان ها وجود دارد. بزرگ ترین كهكشان ها داراى یك تریلیون و كوچك ترین كهكشان ها داراى ۱۰میلیون ستاره هستند. ستارگان مى توانند در نزدیكى «سیاه چاله ها» نیز تشكیل شوند. «سیاه چاله ها» كه روزگارى خود ستاره اى بودند، نقاطى هستند كه تمام انرژى موجود در اطراف را به سوى خود جذب مى كنند و حتى نورهایى كه از اطراف آن نیز مى گذرند، در جاذبه شدید این نقاط قرار مى گیرند. سیاه چاله ها به دلیل جذب نور از خود نورى باقى نمى گذارند و بنابراین تاریك و بدون نور هستند. به همین دلیل تاكنون سیاه چاله اى با تلسكوپ رصد نشده است. اما ستارگان بسیار بزرگ مى توانند در نزدیكى سیاه چاله هاى پرجرم به وجود آیند. ستارگانى كه جرمشان ۵۰ برابر خورشید است مى توانند پیرامون سیاه چاله ها تشكیل بشوند. به طور كلى ستارگان در محیط هاى میان ستاره اى (Intersteller Space)، سحابى ها (Nebula) و در كنار گرانش یك جرم بزرگ تر تشكیل مى شوند. اكنون سیر زندگى ستارگان را از تولد تا مرگ بررسى مى كنیم. • زندگى ستارگان پس از میلیاردها سال پس از تولد خود كه با نور تقریباً ثابتى مى درخشند آرام آرام همچون بادكنكى باد شده بزرگ و بزرگ تر مى شوند تا این كه در سیر زندگى خود تبدیل به «غول سرخ» (Red Gaint) مى شوند. غول سرخ ستاره باد شده بزرگى است كه ده ها بار بزرگ تر از حالت اولیه ستاره است و با نور قرمز مایل به نارنجى مى تابد. غول سرخ داغ و سوزان است و مدام در حال جذب انرژى است. ستاره هاى غول سرخى كه هم اكنون وجود دارند ده ها بار بزرگ تر و پرانرژى تر از خورشید هستند. ستارگان پس از آن كه تبدیل به غول سرخ مى شوند دو راه جداگانه را در پیش مى گیرند. راه اول: ستارگانى كه جرم بالایى دارند و به اصطلاح پرجرم تر از دیگر ستارگان هستند از «غول سرخ» تبدیل به «اَبر غول» مى شوند. ابرغول ده ها بار بزرگ تر از غول سرخ است. اما ابرغول طى یك رشته واكنش هایى كه طى میلیون ها سال رخ مى دهد، پس از آن كه به بزرگ ترین حالت خود رسید به صورت یك «اَبَرنواَختر» (Super Nova) منفجر مى شود و نور بسیار زیادى را كه حاصل آزاد سازى انرژى هاى خود است را به محیط اطراف آزاد مى كند. «نو اَختر» به معنى ستاره جدید و متحول شده اى است كه تغییر حالت داده است. «ابرنواَخترها» مدام دچار انفجار هاى بسیار بزرگى كه ناشى از فعالیت هاى هسته اى است مى شوند. روشنایى حاصل از انفجارهاى ابرنواخترها به میزان روشنایى میلیاردها ستاره همچون خورشید است كه در كنار یكدیگر قرار دارند. اَبَر نواَختر ها نیز به دو سرنوشت دچار مى شوند. آنها كه چگال تر و انرژى بیشترى دارند تبدیل به «سیاه چاله» (Black Hole) مى شوند و دسته دوم تبدیل به «تَپ اَختر» مى شوند. «تَپ اَختر » ستاره پیر و متراكمى است كه تقریباً تمامى سوخت هسته اى خود را مصرف كرده است. این نوع جدید از ستارگان در سال ۱۹۶۷ براى اولین بار به وسیله رادیو تلسكوپ كشف شد. راه دوم: در صورتى كه جرم ستاره اى كه تبدیل به «غول سرخ» شده برابر با جرم خورشید ما باشد گازهاى بیرونى خود را از دست داده و به اصطلاح كم كم «فروریزش» مى كند، یعنى در خود فروریخته و لایه هاى بیرونى خود را از دست مى دهد. این روند ادامه دارد تا اینكه «غول سرخ» تبدیل به «كوتوله سفید»(White Dwarf) مى شود. كوتوله هاى سفید اجرام نورانى كوچكى در اندازه هاى زمین هستند كه دما و حرارت بالایى دارند. كوتوله سفید آن قدر انرژى از خود مى سوزاند تا این كه پس از میلیارد ها سال تبدیل به «كوتوله سیاه» (Black Dwarf) مى شود. كوتوله هاى سیاه اجرام تقریباً بدون نورى هستند كه نشان دهنده پایان عمر آن ستاره هستند. سرنوشت خورشید ما نیز در راه دوم قرار دارد. بیش از ۵ میلیارد سال بعد خورشید در سیر توالى زندگى خود تبدیل به غول سرخ مى شود. این اتفاقات به یك باره رخ نمى دهد و طى این ۵ میلیارد سال خورشید آرام آرام گرم تر شده و بزرگ تر مى شود. خورشید باد مى كند و سیاره هاى عطارد، زهره و زمین را به سمت خود جذب كرده و به نوعى مى بلعد و تا سیاره مریخ پیشروى مى كند. خورشید ما كه قطر آن ۴/۱ میلیون كیلومتر است ۵ میلیارد سال بعد ده ها میلیون كیلومتر وسعت خواهد داشت. خورشید پس از آن كه غول سرخ شد آرام آرام گازهاى بیرونى خود را از دست مى دهد و پس از فروریزش طى مراحلى به كوتوله سفید تبدیل مى شود. در این مرحله خورشید تقریباً به اندازه زمین است. میلیاردها سال بعد از آن خورشید به انتهاى عمر خود رسیده و تبدیل به كوتوله سیاه مرده اى مى شود كه تاریكى در سراسر آن حاكم است. • ستارگان متغیر و دوتایى هر یك از ستارگان طى زندگى خود ویژگى هایى دارند. یك جرم آسمانى مى تواند در حقیقت ستاره اى متغیر، دوتایى(دوگانه)، دوگانه گرفتى و یا نوترونى باشد. توضیح درباره نوع و فعالیت گونه هاى مختلف ستارگان خود بحث هاى جدید و مفصلى را باز مى كند. بنابراین تنها به خصوصیات ستاره هاى دوتایى(دوگانه) و ستاره هاى متغیر اشاره مى كنیم و سپس به سرنوشت انتهایى ستارگان به عنوان آخرین بخش مقاله مى پردازیم. «ستاره متغیر» (VariableStar) جرمى است كه درخشندگى ثابتى ندارد و درخشندگى (قدر) آن در زمان هاى مختلف متفاوت است. در حقیقت ستارگان متغیر چیزى جدا از دیگر ستارگانى همچون غول هاى سرخ و دیگر انواع ستارگان نیستند. متغیر بودن نور یك جرم تنها ویژگى خاص آن جرم است و در سیر تكاملى زندگى آن جرم تاثیر خاصى ندارد. به طور مثال سحابى «خرچنگ» و غول سرخى در صورت فلكى «جبار» از اجرام متغیر هستند. ستارگان «دوتایى»یا مُزدوج (Binary Star) اجرامى هستند كه با هم و به دور هم گردش مى كنند. ستاره شناسان ویژگى هاى ستارگان دوتایى واقعى را كه در حقیقت با یكدیگر مزدوج هستند را به وسیله طیف نما بررسى مى كنند. دلیل آن این است كه برخى از ستارگان دوتایى واقعى چنان به یكدیگر نزدیك هستند كه ممكن است حتى با بزرگ ترین تلسكوپ ها نیز نتوان آنها را از هم تفكیك كرد. هر دو عضو یك ستاره دوتایى به دور مركز ثقل مشترك خود گردش مى كنند. دوتایى هاى «عَناق و سُها»، «اِپسیلون ۱ و ۲ شلیاق» و «آلفا ۱ و ۲ جدى» از جمله دوتایى هایى هستند كه با چشم غیرمسلح (بدون ابزار رصدى) دیده مى شوند. اما دوتایى «عَناق» (قدر ظاهرى ۳/۲) و («سُها» ۴) در صورت فلكى خرس بزرگ (دب اكبر) از شناخته شده ترین دوتایى هاى ظاهرى براى منجمان آماتور هستند. این دوتایى، تنها از دید ما در كنار هم قرار گرفته و یك دوتایى واقعى نیست. اما ستاره «عَناق» یك همدم واقعى دارد كه «عَناق ۲» نامیده مى شود. با تلسكوپ مى توان دوتایى واقعى عَناق را كه جدایى زاویه اى آنها ۴/۱۴ ثانیه قوسى است، رصد كرد. • سرنوشت نهایى همان گونه كه در ابتداى مقاله گفتیم ستارگان در پایان عمر خود از سه سرنوشت خارج نیستند. كوتوله سیاه مرده، سیاه چاله یا تپ اَختر. كوتوله سیاه عاقبت دسته اى از ستارگان است كه به پایان زندگى خود رسیده اند. كوتوله سیاه كه به آن «كوتوله سیاه مرده» نیز مى گویند آن قدر تاریك است كه در نور عادى دیده نمى شود. كوتوله سیاه پیر را تنها مى توان با توجه به تاثیر جاذبه آن بر اجرام مجاورش كشف و رصد كرد. دسته دیگرى از ستارگان در پایان عمر خود تبدیل به سیاه چاله مى شوند كه پیشتر با آن آشنا شدیم. اما نكته جالبى كه وجود دارد چگونگى رصد آنها است. سیاه چاله را هرگز نمى توان حتى با قوى ترین تلسكوپ ها چه از روى زمین و چه خارج از جو با تلسكوپ هاى فضایى در حال گردش رصد كرد. آنچه (یك ستاره و یا هر جرم و جسمى) كه توسط سیاه چاله بلعیده مى شود پیش از آن كه در سیاه چاله ناپدید شود از خود پرتوهاى ایكس و گاماى پرانرژى تابش مى كند. ستاره شناسان به وسیله آشكارسازهاى قوى و پیشرفته مى توانند پرتوهاى ایكس و گاماى پرانرژى ساطع شده از سیاه چاله ها را دریافت كرده و از وجود یك سیاه چاله كه سرنوشت دسته اى از ستارگان است مطلع شوند. در راه دومى كه برخى از ستارگان در زندگى خود پیش مى گیرند: ستاره هایى كه جرم كمى دارند در صورتى كه به صورت یك ابرنواختر منفجر شوند در پایان زندگى خود تبدیل به «تپ اَختر» مى شوند. تپ اَختر نوعى ستاره است كه دلیل نام گذارى این گونه از ستارگان ارسال تپ هایى از انرژى و موج به فضا است. تپ اَخترها بسیار تند و سریع به دور خود مى چرخند و گردش آنها به دور خود حتى به بیش از ۶۰۰ دور در ثانیه نیز مى رسد. آنها طى دوران خود پرتوهاى باریكى را از خود روانه فضا مى كنند. تپ هاى (تپش) انرژى تپ اَخترها به صورت نور به زمین مى رسد و ما این گونه از ستارگان را به صورت اجرام نورانى و درخشنده اى مى بینیم. البته فاصله تپ اَخترها از ما ساكنان زمین بسیار زیاد است و تنها به وسیله قوى ترین تلسكوپ ها مى توان آنها را رصد كرد. تپ اختر ها بیشتر توسط تلسكوپ هاى رادیویى رصد مى شوند، بدین صورت كه موج این ستارگان توسط تلسكوپ هاى رادیویى بزرگى كه در زمین قرار دارد دریافت شده و پس از پردازش به وسیله كامپیوتر تصویر گنگى از ستاره را به همراه نمودار تعداد تپ هاى ستاره در هر ثانیه به دست مى آورند. ••• تا زمانى كه دنیاى ما به گسترش(انبساط) بى پایان خود ادامه مى دهد ستارگان و اجرام بسیار دیگرى در سرتاسر دنیا متولد شده و روزى تغییر شكل مى دهند. آن چه مهم است پى بردن به عظمت و بى كرانگى دنیایى است كه به گفته ستاره شناسان، تاكنون تنها توانسته ایم ۵ درصد از آن را مشاهده كنیم. دنیاى بزرگ ما آن قدر وسعت دارد كه علم ما نسبت به آن هیچ گاه كامل نخواهد شد.

روزنامه شرق-شراگیم امینی.