سرنوشت، زمان پایان سوخت هسته‌ای و مرگ خورشید، چگونه خواهد بود؟
خورشید سرانجام به پایان سوخت هسته‌ای خود می‌ رسد و حدود ۴/۵ میلیارد سال دیگر می‌ میرد. البته داستان مرگ خورشید از یک سری وقایع تشکیل شده است که ابتدا خورشید را به غول سرخ، سپس به ریز نقش سفید و در نهایت به یک ستاره ریز نقش سیاه تبدیل می‌ کند.   زمان پایان سوخت هسته‌ای خورشید   این فرایند ۳/۵ میلیارد سال دیگر آغاز می شود؛ وقتی که هلیم در هسته خورشید شروع به همجوشی و تولید کربن می کند و خورشید شروع به انبساط می کند. وضع آب و هوای زمین در آن زمان داغ، درخشان و مه آلود خواهد بود؛ زمانی که خورشید همچون غولی در آسمان بزرگ می‌شود. زمانی که خورشید دو سومِ آسمان را پوشانده، دمای چند هزار درجه‌ای روی زمین مدت هاست که جو و اقیانوس های آن را تبخیر کرده است. سرانجام، لایه خارجی خورشید، عطارد، ناهید، زمین و حتی مریخ را در کام خود فرو می برد و با جذب حرارت از مرکز آن ۳۰۰۰ بار درخشان‌تر می شود. در این زمان خورشید به یک ستاره غول پیکر تبدیل شده است. وقتی هلیم به پایان برسد هسته کربن – اکسیژن نیز غیر فعال و مرگ غول سرخ آغاز می شود. البته هسته، دو سومِ جرم ستاره را در بر دارد، هنوز داغ است و اطراف آن را دو پوسته از مواد اصلی خورشید، یعنی هیدروژن و هلیم دست نخورده، فرا گرفته است. حاصل فعالیت این پوسته‌ها حرکت تَپ وار (pulsation) سطح خورشید است که هر تَپ حدود یک سال طول می‌کشد.   وقتی سطح با هر تَپ منبسط و خشک می شود، هیدروژن و هلیم را به صورت بادی که با سرعت حدود ۱۶ کیلومتر در ثانیه می‌وزد، در فضا منتشر می‌کند. این فرایند چندین هزار سال طول می‌کشد تا هر دو پوسته در فضا پراکنده شوند و هسته کربن – اکسیژن چگال خورشید بی حفاظ و عریان باقی بماند. پوسته‌های فوران شده، سحابی سیاره نمای در حال انبساطی را شکل می‌دهند.   ۲۰۰۰۰ سال بعد دمای سطحی هسته عریان شده از ۱۱۰۰۰ درجه به حدود ۲۵۰۰۰ درجه افزایش می یابد. البته، اندازه آن خیلی بزرگ‌تر از زمین نخواهد بود. پرتو فرابنفش تابش شده از هسته عریان که سریع‌تر از گاز‌های سحابی حرکت می کند، به سحابی می رسد و آن را همچون حباب فلورسنت روشن می کند.   در همین حال، بادی پر سرعت با جرم بسیار کم، اما مقدار زیادی انرژی با سرعت حدود ۱۵۰۰ کیلومتر در ثانیه وزیدن می‌گیرد. این باد نیز به شدت با سحابی تصادف می‌ کند و ابر‌های درخشان متعددی را شکل می دهد که با رنگ‌های قرمز، سبز و آبی که حاصل حرارت دیدن گاز‌های هیدروژن، اکسیژن و هلیم هستند، می درخشند.   در این زمان، اندازه سحابی به هزار برابر اندازه منظومه شمسی ما رسیده است. این نمایش آسمانی شکل‌ها و رنگ‌های معرکه، تنها حدود ده هزار سال ادامه می‌یابد.   در سال‌های بعد، بیرون ریزی گاز و انرژی از ستاره غول سرخ متوقف می ‌شود و تنها هسته داغ باقی می ماند. این هسته که در این مرحله ستاره ریز نقش سفید نامیده می شود، به تدریج سرد و سرانجام محو و تبدیل به کره‌ای تاریک و مرده از مواد می ‌شود که ستاره ریز نقش سیاه نامیده می ‌شود.   این مرحله پایانی سرد شدن، آن قدر طولانی است که هنوز عمر عالم به جایی نرسیده است که ریز نقش سیاهی زده شده باشد، اما تصاویر تلسکوپ فضایی هابل، نشان می‌ دهد که کهکشان راه شیری پر از ریز نقش سفید و ستاره‌های غول سرخ است.   سرنوشتی کاملا متفاوت در انتظار ستاره‌هایی است که جرم آن‌ها بیش از ۶ برابر جرم خورشید است. فرایند مرگ آن‌ها مشابه به ستاره مادر است، یعنی آن‌ها در انفجار اَبَرنواَختر ناگهان می‌ میرند. تنها تفاوت در آن چیزی است که از ستاره مرده بر جای می‌ ماند.   هسته ستاره‌هایی با جرم ۶ تا ۱۲ برابر جرم خورشید، پس از پرتاب بیشتر مواد لایه خارجی جو آن‌ها به فضا، به ستاره نوترونی تبدیل می‌شود. ستاره نوترونی جسمی بسیار چگال و بسیار کوچک – با قطر چند کیلومتر – بوده که از بسته‌های بسیار به هم فشرده نوترون تشکیل شده است و هر قاشق چای خوری از آن صد‌ها میلیون تن وزن دارد.   این ستاره خیلی سریع به دور خود می‌چرخد – حدود ۱ تا ۱۰ بار در هر ثانیه – چون قانون بقای اندازه حرکت زاویه‌ای آن را ملزم می‌کند که اندازه حرکت زاویه‌ای ستاره اصلی را حفظ کند. پس، چون قطر به شدت کاهش یافته است، سرعت گردشی ستاره به شدت افزایش می‌یابد؛ درست مثل اسکیت بازی که هرچه دست‌های باز را به بدن خود نزدیک‌تر می کند، سریع‌تر دور خود می‌چرخد.   چرخش سریع ستاره نوترونی به همراه میدان مغناطیسی قوی، آن را به یک ژنراتور قدرتمند الکتریکی تبدیل می‌ کند که همچون تیرکمانی قادر است ذرات ریز اتمی را تا انرژی‌های چند میلیون ولت شتاب دهد و با سرعت تقریبا نصف سرعت نور در فضا پراکنده کند.   وقتی این باد به گاز‌های سحابی اطراف می‌وزد، الکترون‌ها و پوزیترون‌ها (پاد ماده الکترون) به دور خطوط میدان مغناطیسی می‌پیچند و انرژی از خود ساطع می ‌کنند که شکل‌های درخشان و متغیری از نور در مرکز سحابی می‌ سازند. این نور سپس گاز و غبار سازنده سحابی که در آن زمان تا چند سال نوری گسترده شده است، روشن می‌ کند.   جالب است بدانید بر خلاف ستاره‌ای عادی، مواد خارج شده از ستاره نوترونی در همه جهت‌ها در فضا پراکنده نمی‌شوند و در عوض، همگی در دو پرتو تابش الکترومغناطیس متمرکزند که به طور مداوم از قطب‌های ستاره ساطع می‌ شوند و قسمتی نیز به صورت بادی از استوای تَپ اختر می‌وزد.   این خروجی انرژی همان است که ستاره نوترونی را درخشان نگه می‌دارد که به تدریج انرژی چرخشی آن را کاهش می دهد و در بازه زمینی حدود هزاران سال چرخش ستاره را کند می کند.   اگر زمین اتفاقی در امتداد تابش یکی از این دو پرتو باشد، می‌توانیم ستاره نوترونی را به صورت نقطه نورانی دائمی در آسمان آشکار کنیم، در غیر این صورت نمی‌توانیم، مگر این که میدان مغناطیسی با محور چرخش آن هم‌خط نباشد. در این صورت دو پرتو دائم تابش الکترو مغناطیس، مسیری دایره‌ای را در آسمان طی می‌کنند. (درست مثل چراغ فانوس دریایی)   اگر پرتو تابش در مسیر خط دید ما قرار بگیرد، می توانیم آن را همچون تابشی کوتاه، اما سر وقت در طول موج رادیویی، مرئی و پرتو ایکس آشکار کنیم. این جرم ستاره تَپ اختر (pulsar) نامیده می شود.   بسامد این تَپ‌ها آن قدر منظم است که وقتی تَپ اختر‌ها در سال ۱۹۶۷ کشف شدند، اخترشناسان تصور کردند این علائم را موجودات هوشمند فرازمینی ساخته و فرستاده اند و تَپ اختر‌ها را LGM، مخفف آدم کوچولو‌های سبز رنگ (Little Green Men) نامیدند.   اگر ستاره بیش از ۱۲ برابر خورشید جرم داشته باشد، هسته فرو ریزش بر سر خود را ادامه می دهد تا جایی که کشش گرانشی آن قدر قوی می شود که هیچ چیز، حتی نور، نمی تواند از دام آن بگریزد. این جسم سیاهچاله (black hole) نامیده می شود.   چون سحابی سیاره نما (planetary nebulae) از لایه‌های خارجی جوّ ستاره شکل گرفته، پر از اکسیژنی است که در عمر ستاره، در مرکز آن تولید شده است، بنابر این مقدار زیادی از انرژی تابش فرابنفش اَبَرنواَختر به نور مرئی سبزی تبدیل می شود – طول موج یون‌های اکسیژن – و چنان شدتی دارد که صد‌ها میلیون سال نوری دورتر قابل آشکار شدن است.   با این که انفجار اَبَر نواَختری در گروه کهکشان‌های راه شیری، همچون اَبَرنواَختر SN۸۷ – که ۱۶۷ هزار سال پیش در کهکشان اقماری ما و ابر بزرگ ماژلان، رخ داد و نور آن نخستین بار در سال ۱۹۸۷ به ما رسید – می توان با چشم غیر مسلح دید، خود سحابی تنها با تلسکوپ دیده می شود و ما از موقعیت نور مرئی اَبَرنواَختر درمی یابیم که کجا دنبال آن بگردیم.   روشی که با آن سحابی‌های دور دست، که انفجار اَبَرنواَختری آن‌ها بدون جلب توجه ما رخ می دهد، آشکار می‌کنند، شیوه فنی بسیار هوشمندانه‌ای به نام تصویربرداری روی باند/خارج باند (on band/ off band) است که اخترشناسان رصدخانه‌های ملی اخترشناسی مرئی در توسان آریزونا آن را ابداع کردند.   در این روش، از کهکشان دور دست، دو تصویر، یکی در باند تاریک طول موج حدود اکسیژن و دیگری خارج از این محدوده، می‌گیرند و در رایانه روی هم می‌اندازند و برنامه رایانه‌ای بین دو تصویر زیر و رو، در رفت و آمد است. چون سحابی سیاره نما تنها در تصویر باند اکسیژن ظاهر می شود، روی صفحه رایانه نقاط چشمک‌زنی دیده می شود.   اخترشناسان با بهره‌گیری از این فن، بیش از ۱۴۱ سحابی سیاره نما در کهکشان M۸۶، در خوشه سنبل یافته بودند.
0 0
نویسنده :
تاریخ ارسال : 1399/11/15 15:02:48

پست های مشابه
ادامه مطلب 26
چاقی یک بیماری پیچیده و به عبارتی همان مقدار بیش از حد چربی بدن است. ادامه مطلب 106
ادامه مطلب 19
برخی از اختراعات باستانی، هنوز در زندگی روزمره نقش دارند. ادامه مطلب 98
در این مطلب وب گردی، با ۱۰ مکانی که به زودی از روی کره زمین محو خواهند شد، ... ادامه مطلب 93
بیدار شدن با موبایل باعث ″افزایش نبض″ و ″ضربان قلبی″ می‌شود و باعث می‌شود تا کارایی لازم را ... ادامه مطلب 92
کمبود ویتامین سی یک بیماری جدی است و می‌تواند گاهی مرگبار باشد. ادامه مطلب 100
هفتم فروردین، روز جهانی تئاتر به عنوان روز ملی هنر‌های نمایشی در تقویم رسمی به ثبت رسیده است. ادامه مطلب 87
ادامه مطلب 65
خلاصه کتاب آیین نامه راهنمایی و رانندگی ادامه مطلب 42
پل های معلق از جمله هیجان انگیز ترین جاذبه استان اردبیل است که گردشگران و مسافران زیادی در ... ادامه مطلب 70
چه کشور‌هایی دارای چند زبان رسمی هستند؟ ادامه مطلب 56