ستاره های دنباله اصلی اتم های هیدروژن را به هم می آمیزند تا اتم های هلیوم را در هسته خود تشکیل دهند. حدود 90 درصد از ستارگان جهان، از جمله خورشید، ستارگان دنباله اصلی هستند. این ستاره ها می توانند از حدود یک دهم جرم خورشید تا 200 برابر جرم داشته باشند.
ستارگان زندگی خود را مانند ابرهایی از غبار و گاز آغاز می کنند. جاذبه این ابرها را به هم نزدیک می کند. یک پیش ستاره کوچک تشکیل می شود که انرژی خود را از مواد در حال فروپاشی تامین می کند. پروتوستارها اغلب در ابرهای متراکم از گاز تشکیل می شوند و تشخیص آنها می تواند چالش برانگیز باشد.
مارک موریس از دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس (UCLS) در بیانیه ای گفت: طبیعت به صورت مجزا ستاره ها را تشکیل نمی دهد. آنها را به صورت خوشه ای تشکیل می دهد، از ابرهای مادرزادی که تحت گرانش خود فرو می ریزند.
اجسام کوچکتر - با جرم کمتر از 0.08 خورشید - نمی توانند به مرحله همجوشی هسته ای در هسته خود برسند. در عوض، آنها به کوتوله های قهوه ای تبدیل می شوند، ستاره هایی که هرگز مشتعل نمی شوند. اما اگر بدن جرم کافی داشته باشد، گاز و غبار در حال فروپاشی داغتر می‌سوزند و در نهایت به دمای کافی می‌رسند تا هیدروژن را به هلیوم تبدیل کنند. ستاره روشن می شود و تبدیل به یک ستاره دنباله اصلی می شود که از همجوشی هیدروژنی نیرو می گیرد. همجوشی فشاری به بیرون ایجاد می کند که با فشار درونی ناشی از گرانش متعادل می شود و ستاره را تثبیت می کند.
مدت عمر یک ستاره دنباله اصلی به جرم آن بستگی دارد. یک ستاره با جرم بیشتر ممکن است مواد بیشتری داشته باشد، اما به دلیل دمای بالای هسته ناشی از نیروهای گرانشی بیشتر، سریعتر از طریق آن می سوزد. در حالی که خورشید حدود 10 میلیارد سال بر روی دنباله اصلی می گذراند، ستاره ای با جرم 10 برابر تنها به مدت 20 میلیون سال به اطراف خواهد ماند. یک کوتوله قرمز، که جرمش نصف خورشید است، می تواند 80 تا 100 میلیارد سال عمر کند که بسیار بیشتر از عمر 13.8 میلیارد سال جهان است. این طول عمر طولانی یکی از دلایلی است که کوتوله های قرمز منابع خوبی برای سیارات میزبان حیات در نظر گرفته می شوند، زیرا آنها برای مدت طولانی پایدار هستند.
ستاره درخشان
بیش از 2000 سال پیش، هیپارخوس، ستاره شناس یونانی، اولین کسی بود که فهرستی از ستارگان را با توجه به درخشندگی آنها تهیه کرد، به گفته دیو روتشتاین، توسعه دهنده نرم افزار منجم، که از دانشگاه کرنل با مدرک دکترا در فلسفه و کارشناسی ارشد در نجوم فارغ التحصیل شد. ، در سال 2007.
اساساً، او به ستارگان آسمان نگاه کرد و آنها را بر اساس میزان درخشانی که به نظر می‌رسند طبقه‌بندی کرد - درخشان‌ترین ستاره‌ها "قدر 1"، درخشان‌ترین ستاره‌های بعدی "قدر 2" و غیره بودند، تا "قدر 6" که کم‌نورترین ستاره‌هایی که می‌توانست ببیند، "روتشتاین نوشت. ابزارهای مدرن اندازه گیری روشنایی را بهبود بخشیده اند و آنها را دقیق تر می کنند.
در اوایل قرن بیستم، اخترشناسان متوجه شدند که جرم یک ستاره به درخشندگی آن یا میزان نوری که از آن تولید می‌کند، مرتبط است. این هر دو مربوط به دمای ستاره هستند. ستارگانی با جرم 10 برابر خورشید بیش از هزار برابر می درخشند.
جرم و درخشندگی یک ستاره به رنگ آن نیز مربوط می شود. ستارگان پرجرم داغتر و آبی تر هستند، در حالی که ستاره های کم جرم سردتر هستند و ظاهری مایل به قرمز دارند. خورشید در بین این طیف قرار می گیرد، زیرا ظاهر آن زردتر است.
به گفته رصدخانه جهانی لاس کامبرس، دمای سطح یک ستاره تعیین کننده رنگ نوری است که از خود ساطع می کند. ستاره‌های آبی داغتر از ستاره‌های زرد هستند که داغتر از ستاره‌های قرمز هستند.»
این درک منجر به ایجاد نموداری به نام نمودار هرتزسپرونگ-راسل (HR) می شود، نموداری از ستارگان بر اساس روشنایی و رنگ آنها (که به نوبه خود دمای آنها را نشان می دهد). بیشتر ستارگان روی خطی قرار دارند که به عنوان «دنباله اصلی» شناخته می‌شود، که از بالا سمت چپ (جایی که ستاره‌های داغ درخشان‌تر هستند) به سمت راست پایین (جایی که ستارگان سرد تمایل به کم‌نورتر بودن دارند) قرار دارند.
وقتی ستاره ها خاموش می شوند
در نهایت، یک ستاره دنباله اصلی از طریق هیدروژن موجود در هسته خود می سوزد و به پایان چرخه زندگی خود می رسد. در این مرحله از سکانس اصلی خارج می شود.
ستارگان کوچکتر از یک چهارم جرم خورشید مستقیماً به کوتوله های سفید فرو می ریزند. کوتوله های سفید دیگر همجوشی را در مرکز خود نمی سوزانند، اما همچنان گرما را ساطع می کنند. در نهایت، کوتوله های سفید باید به کوتوله های سیاه تبدیل شوند، اما کوتوله های سیاه فقط تئوری هستند. جهان به اندازه کافی پیر نیست که اولین کوتوله های سفید به اندازه کافی خنک شوند و انتقال را انجام دهند.
ستاره‌های بزرگتر متوجه می‌شوند که لایه‌های بیرونی‌شان به سمت داخل فرو می‌ریزد تا زمانی که دما به اندازه‌ای گرم شود که هلیوم را به کربن تبدیل کند. سپس فشار همجوشی نیروی رانشی به بیرون ایجاد می کند که ستاره را چندین برابر بزرگتر از اندازه اصلی خود منبسط می کند و یک غول قرمز را تشکیل می دهد. ستاره جدید بسیار کم نورتر از ستاره دنباله اصلی است. در نهایت، خورشید یک غول قرمز را تشکیل خواهد داد، اما نگران نباشید - این اتفاق برای مدتی هنوز رخ نخواهد داد: در واقع پنج میلیارد سال.
جاشوا بلکمن، محقق متخصص در نجوم ستاره‌ای و منظومه‌های سیاره‌ای در دانشگاه تاسمانی، می‌گوید: «در این فرآیند تبدیل شدن خورشید به یک غول سرخ، احتمالاً سیارات درونی را محو می‌کند... احتمالاً عطارد و زهره نابود خواهند شد. "
اگر جرم ستاره اولیه تا 10 برابر خورشید باشد، در عرض 100 میلیون سال از طریق مواد خود می سوزد و به یک کوتوله سفید فوق متراکم فرو می ریزد. ستارگان پرجرم تر در یک مرگ شدید ابرنواختری منفجر می شوند و عناصر سنگین تری را که در هسته آنها تشکیل شده است در سراسر کهکشان پرتاب می کنند. هسته باقی مانده می تواند یک ستاره نوترونی را تشکیل دهد، یک جسم فشرده که می تواند به اشکال مختلف باشد.
عمر طولانی کوتوله‌های قرمز به این معنی است که حتی کوتوله‌هایی که اندکی پس از انفجار بزرگ تشکیل شده‌اند، هنوز وجود دارند. با این حال، در نهایت، این اجسام کم جرم از طریق هیدروژن خود می سوزند. آنها کم نورتر و خنک تر می شوند و در نهایت چراغ ها خاموش می شوند.
نولا تیلور رد را در اینجا دنبال کنید @NolaTRedd، چهرههکتاب، یا +Google. ما را در @Spacedotcom، فیس بوک یا +Google. به روز شده توسط ویرایشگر Livescience بن بیگز در 25 ژانویه 2022.
منابع اضافی
در اداره ماموریت علمی ناسا درباره چرخه زندگی ستارگان و اتفاقاتی که برای ستارگان مختلف و سرنوشت آنها می افتد بیشتر بدانید.
کتابشناسی - فهرست کتب
- JW Blackman، JP Beaulieu، DP Bennett، C. Danielski، C. Alard، AA Cole، A. Vandorou، C. Ranc، SK Terry، A. Bhattacharya، I. Bond، E. Bachelet، D. Veras، N. Koshimoto , V. Batista & JB Marquette, Nature.com, "A analogue Jovian در حال گردش به دور ستاره کوتوله سفید"
- جسی اس. آلن، طبقه بندی طیف های ستاره ای، دانشگاه کالج لندن
- نمودار هرتزسپرونگ-راسل، آژانس فضایی اروپا