انواع ستارگان

  • شروع کننده موضوع darya asli
  • بازدیدها 181
  • پاسخ ها 0
  • تاریخ شروع

darya asli

کاربر نگاه دانلود
کاربر نگاه دانلود
عضویت
2015/11/25
ارسالی ها
707
امتیاز واکنش
3,159
امتیاز
471
محل سکونت
Mashhad
چرخه زندگي ستارگان از سه الگوي عمومي پيروي مي كند. هر كدام از اين الگوها به جرم ستاره بستگي دارد.

HRdiagramtypesstarsmainluminisity.gif
بر این اساس ستارگان به سه دسته تقسيم مي شوند.

1- ستارگان با جرم هاي بالا كه بيش از هشت برابر جرم خورشيد، جرم دارند.

2- ستارگان با جرم متوسط كه نيم تا هشت برابر جرم خورشيد جرم دارند. خورشید هم در این گروه قرار دارد.

3- ستارگان با جرم پايين، با جرمی كمتر از يك دهم تا نصف جرم خورشيد.

ستارگان با جرم متوسط مثل خورشيد

ابري كه در نهايت به ستاره ای با جرم متوسط منتهي مي شود، حدود 100000 سال طول مي كشد تا به پروتوستار (اولین مرحله در تکامل یک ستاره) تبديل شود. به عنوان يك پروتوستار، دماي سطح آن حدود 4000 كلوين است. درخشش ستاره به جرم ستاره اولیه بستگی دارد که ممكن است به چند برابر تا چند هزار برابر درخشش ستاره اي مثل خورشيد هم برسد.
پروتوستار ابری از گاز و گرد و غبار است که به تدریج در خود فرو می ریزد و ابتدا یک هسته متراکم را تشکیل می دهد و ....

Solarprominencesizemass.gif


خورشید یک ستاره نوع G2VD، یک ستاره کوتوله زرد و یک ستاره رشته اصلی است

ستارگان با جرم زیاد

این ستارگان به سرعت تشکیل می شوند و طول عمر كوتاه تري دارند. يك ستاره با جرم بالا در طول حدود 10000 تا 100000 سال از يك پروتوستار شكل مي گيرد.

ستارگان با جرم بالا موقعي كه در رشته اصلي هستند داغ و آبي هستند. آنها 1000 تا يك ميليون برابر خورشيد درخشندگي دارند و شعاع آنها ده برابر شعاع خورشيد است. آنها به قدري درخشانند كه حتي از فاصله اي زیاد قابل مشاهده هستند و بنابراين خيلي شناخته شده اند.

نوعی از طبقه بندی ستارگان

در يك نوع از طبقه بندي، ستارگان بر اساس عناصري كه جذب مي كنند و نیز دمايشان طبقه بندي مي شوند. براين اساس هفت نوع اصلي از ستارگان وجود دارند. اين ستارگان به ترتيب كاهش دما عبارتند از: O ، B ، A ، F ، G ، K و M

در اين دياگرام ستارگاني كه در نوك دياگرام هستند روشن ترين ستارگان هستند. نقاطي كه تاريك ترين ستارگان هستند به طرف كف قرار می گیرند. اين نقاط در گروه هايي قرار می گیرند كه با انواع مختلف ستارگان سازگارند. اين دياگرام نموداری است كه رنگ ستارگان (رده طيفي يا دماي سطح) و درخشش آنها را نشان مي دهد. ستاره شناسان روي اين دياگرام رنگ ستارگان، دما، درخشش، رده طیفی و مرحله تكاملي شان را نشان مي دهند. اين دياگرام نشان مي دهد كه سه نوع مختلف از ستارگان وجود دارد:

بيشتر ستارگان كه شامل خورشيد هم مي شود، از ستارگان رشته اصلي هستند كه سوختشان با همجوشي هسته اي –در همجوشی هسته ای هيدروژن به هليوم تبديل مي شود- تأمين مي گردد. براي همین این ستاره ها داغ تر و روشن تر هستند. اين ستاره ها در اين دوره در با ثبات ترين زمان زندگی شان به سر مي برند. اين رشته معمولاً حدود پنج ميليارد سال طول مي كشد.

هنگامي كه ستارگان در آستانه مرگ قرار می گیرند، تبدیل به غول هاي بسيار بزرگي مي شوند (بالاتر از ستارگان در رشته اصلی). اين ستارگان ذخيره هيدروژنشان ته كشيده و خيلي پيرند. در همین حال لايه هاي خارجي تر آنها گسترش پيدا مي كند و هسته شان منقبض مي شود. این ستارگان در نهايت منفجر خواهند شد (با از دست دادن جرم به يك سحابی سياره اي يا ابر نواختر تبديل مي شوند) و سپس به كوتوله هاي سفيد، ستارگان نوتروني يا سياهچاله ها (باز هم به خاطر از دست دادن جرم) تبديل مي شوند.

ستارگان كوچك تر (مثل خورشيد ما) در نهايت به كوتوله سفيد ضعيفی تبديل مي شوند (ستارگان داغ، سفيد و تاريك) كه پایین رشته اصلي هستند. اينها ستارگان داغ منقبضي هستند كه سوخت هسته اي شان را از دست داده اند و در نهايت به كوتوله هاي سرد و تاريك تبدیل خواهند شد.


در داخل هر نوع از ستارگان، ستاره هايي هستند که بر اساس موقعيتشان، در درون زيرگروه ها (از صفر تا نه) جا مي گيرند.

طبقه بندی يرك به وسيله ويليام ويلسون و فيليپ كينان ارایه شد.

اين طبقه بندي به عنوان سيستم طبقه بندي MK شناخته مي شود. در اين سيستم بزرگ ترين و روشن ترين گروه ها، پايين ترين شماره هاي طبقه بندي را دارند.

درخشندگی، روشني كامل يك ستاره (يا كهكشان) است.

درخشش ستاره مقدار انرژي ای ست كه يك ستاره در هر ثانيه تابش مي كند (شامل همه طول موج هاي تابشي الکترومغناطيسي).

در طبقه بندي يرك ستارگان مطابق با پهناي خطوط طيفيشان به صورت گروه هايي نام گذاري مي شوند. این طبقه بندی بین گروه هاي ستارگان بر اساس دما، تفاوت هاي درخشش و اندازه هايشان (بسيار عظيم، عظيم، ستارگان رشته اصلي و زیر كوتوله ها) تفاوت مي گذارد.


ستارگان رشته اصلی ستارگان جوانند. نام اين ستارگان از يك بخش دياگرام H-R مي آيد. ستارگان رشته اصلي، نوار مركزي ستارگان روي دياگرام هرتزپرانگ- راسل هستند. بيشتر ستارگان (حدود 90 درصد) در رشته اصلي هستند. انرژي اين ستارگان از همجوشي هسته اي تأمین می شود، یعنی آنها هيدروژن را به هليوم تبديل مي كنند. در رشته اصلی، ستاره طولانی ترین بخش زندگيش را به عنوان يك توليد كننده انرژي از همجوشي هيدروژن آغاز مي كند. هر ستاره اي- با هر جرمي- كه همه انرژيش را از همجوشي هيدروژن در هسته اش تأمین کند، ستاره ای در رشته اصلي است. مدت زماني را كه ستاره در اين دوره مي گذراند به جرمش بستگي دارد. يك ستاره بزرگ تر زودتر هيدروژن هسته اش را به مصرف می رساند و بنابراين دوره كوتاه تري در رشته اصلي باقی مي ماند. يك ستاره با جرم متوسط مثل خورشيد ميلياردها سال در دوره رشته اصلی باقي مي ماند. هرکدام از ستارگان رشته اصلی كه داغ تر هستند، درخشان تر هم هستند. خورشيد که ستاره رشته اصلي است یک نمونه است.

ستاره های واقع در رشته اصلی کوتوله نامیده می شوند. ولی آنها با کوتوله سفید و کوتوله سیاه که در مراحل پایانی عمرشان هستند متفاوتند.

ستارگان كوتوله، ستارگان نسبتاً كوچكي هستند. این ستارگان می توانند بيش از 20 برابر بزرگ تر از خورشيد باشند و تا 20000 برابر آن نیز روشنی داشته باشند. خورشيد ما يك ستاره كوتوله است.

كوتوله زرد



sun1main.jpg
كوتوله هاي زرد ستارگان كوچك رشته اصلي هستند. خورشيد كوتوله زرد است.

كوتوله قرمز

كوتوله قرمز هم در رشته اصلي است و بسيار صاف، سرد و كوچك است و دماي سطحش زير حدود 4000 كلوين است. كوتوله هاي قرمز معمول ترين نوع ستاره ها هستند. "پروكسيما سنتوري" يك كوتوله قرمز است.

ستارگان غول آسا و بسيار غول آسا ستارگان بزرگ، قديمي هستند.



غول هاي قرمز

موقعي كه در هسته يك ستاره با جرم متوسط همه هيدروژن بر اثر همجوشی به هليوم تبدیل مي شود، وضع ستاره به سرعت تغيير مي كند. چون ستاره نمي تواند انرژي ناشی از همجوشي بيشتري توليد كند، جاذبه فوراً ماده را خرد و له مي كند. در نتيجه فشار به سرعت هسته و منطقه اطراف آن را گرم مي كند. دما به قدري زياد مي شود كه همجوشي هسته اي در يك پوسته باريك در حول هسته شروع مي شود. این همجوشي حتي انرژي بيشتري از همجوشي هيدروژن در هسته توليد مي كند. انرژي اضافي به خلاف جهت لايه هاي خارجي تر ستاره كشيده مي شود و بنابراين ستاره به ميزان بي رويه اي گسترش پيدا مي كند.

هنگامي كه ستاره گسترش پيدا مي كند، لايه هاي خارجي سردتر مي شوند. بنابراين ستاره قرمزتر مي شود و به خاطر اين كه منطقه سطح ستاره به میزان زیادی گسترش پيدا مي كند، ستاره روشن تر هم مي شود. ستاره حالا غول قرمز است.

يك غول قرمز ستاره اي نسبتاً قديمي است كه قطرش حدود 100 برابر بزرگ تر از آني است كه از اول بوده و سردتر شده است (دماي سطحش زير 6500 كلوين است). این ستاره ها به شكل متناوب رنگشان نارنجي مي شود. ابط الجوزا یا آلفای جبار (Betelgeuse) يك غول قرمز است. جرم آن صد برابر جرم خورشيد است و حدود 14000 برابر روشن تر از خورشيد است و حدود 600 سال نوري از زمين فاصله دارد.



غول هاي آبي

يك غول آبي ستاره ای آبي، خيلي داغ و بسيار بزرگ است. اين ستاره يك ستاره رشته اصلي است كه هليوم مي سوزاند.

بسيار غول آساها

يك بسیار غول آسا (supergiant) بزرگ ترين نوع ستاره ای است که تاکنون شناخته شده است. بعضي از آنها تقريباً به بزرگي منظومه شمسیما هستند. ابط الجوزا و ريگال از بسيار غول آساها هستند. اين ستارگان نادرند. موقعي كه بسيار غول آساها مي ميرند، تبدیل به ابرنواختر وسياهچاله مي شوند.

كوتوله سفيد

در هسته كوتوله هاي سفيد همجوشي پايان يافته است. ستاره شناسان در گذشته بر اساس مطالعاتی که با تلسکوپ های ابتدایی انجام می دادند، پوسته هاي کوتوله های سفید را سحابی های سياره اي می ناميدند و امروزه هم ستاره شناسان همین نام را به آنها می دهند.

بعد از اين كه ابر سياره اي كم كم از ديد محو شد، هسته باقيمانده به عنوان ستاره كوتوله سفيد شناخته مي شود. اين نوع ستاره بيشتر از كربن و اكسيژن تشكيل شده. دماي داخلي آن حدود 100000 كلوين است.

كوتوله سفيد يك ستاره داغ، بسيار متراكم و كوچك است كه بيشتر از كربن تشكيل شده. کوتوله های سفید، بقایای ستاره های غول آساي قرمز وقتی لايه هاي خارجي شان را از دست مي دهند، هستند. کوتوله های سفید تقریباً به اندازه زمين هستند (اما به ميزان وحشتناكي سنگين تر از آن)! آنها در نهايت گرمايشان را از دست مي دهند و به يك كوتوله تاريك سرد تبديل مي شوند. خورشيد ما روزي به يك كوتوله سفيد تبديل مي شود و سپس يك كوتوله سياه مي شود.

كوتوله قهوه اي

كوتوله قهوه اي ستاره اي است كه جرمش به اندازه اي كوچك است كه همجوشي هسته اي نمی تواند در هسته اش رخ دهد (دما و فشار در هسته اش براي همجوشي ناكافي است). يك كوتوله قهوه اي خيلي درخشان و تابناك نيست. معمولاً جرمي معادل 28 10 تا 28 84x10 دارد.

كوتوله سياه

چون يك ستاره كوتوله سفيد هيچ سوختي ندارد تا همجوشي در آن انجام شود، بعد از ميلياردها سال به آهستگي سردتر و سردتر مي شود و در نهايت به كوتوله سياه تبديل مي شود. کوتوله سیاه به قدري ضعیف است كه دیگر دیده نمي شود. يك كوتوله سياه پايان چرخه زندگي ستاره ای با جرم متوسط است.

ابرنواختر

ابرنواختر يك ستاره در حال انفجار است كه قبل از اين كه به تدريج از ديد محو شود، مي تواند ميلياردها بار روشن تر از خورشيد شود. بالا ترين حد روشني ستاره، انفجار آن است كه ممكن است يك كهكشان كامل را تحت تأثیر قرار دهد. انفجار، ابر بزرگی از گرد و غبار و گاز را به داخل فضا پرتاب مي كند. جرم مواد پرتاب شده ممكن است ده برابر جرم خورشيد باشد.

ستاره شناسان دو نوع نواختر را تشخيص مي دهند. نوع يك و نوع دو.



ستاره نوتروني

بعد از اين كه انفجار ابرنواختر نوع دو رخ مي دهد، هسته باقي مي ماند. اگر هسته كمتر از حدود سه تای جرم خورشيد جرم داشته باشد، به يك ستاره نوتروني تبديل مي شود. این شیء تقريباً به طور كامل از نوترون تشكيل شده. ستاره نوتروني يك ستاره بسیار متراكم و خيلي كوچك است كه بيشتر از نوترون هاي تنگ هم قرار گرفته تشکیل شده و جو باريك هيدروژنی دارد. قطر آن حدود 10-5 مايل يا 16-5 كيلومتر است و تراكم نسبيش 15 10 گرم بر سانتي متر مكعب است.

سياهچاله



ستاره تپنده یا تپ اختر (pulsar)

يك ستاره تپنده، ستاره ای نوتروني است كه با سرعت مي چرخد و در ضربان هایش انرژي خارج مي كند.

ستاره های دوتایی، دو ستاره هستند كه در آسمان، نزديك یکدیگر ظاهر مي شوند. بعضي از ستاره های دوتایی (دو ستاره كه اطراف همديگر مي گردند) واقعاً دوتایی هستند، بقیه فقط از زمين به نظر می رسد که با هم ظاهر مي شوند چون هر دو در یک خط يا تيررس ديد ما هستند.

حدود هفتاد درصد ستارگان در یک گروه هستند که دست کم گروهی دو ستاره ای است.

دوتایی كسوفي

دوتایی كسوفي دو ستاره نزديك به هم هستند در حالی كه به نظر مي رسد ستاره ای واحدند كه فقط روشناييش تغییر می کند. تفاوت در روشنايي به خاطر این است که ستارگان به طور دوره اي همديگر را مي پوشانند و تاريك مي كنند يا روشنايي هم را زياد مي كنند.

ستاره دوتایی اشعه ايكس

ستاره دوتایی اشعه ايكس نوع مخصوصي از ستاره های دوتایی است. در این دوتایی، يكي از ستارگان، يك شيء در خود واژگون شده مثل كوتوله سفيد، ستاره نوتروني يا سياهچاله است. در این حالت از ستاره عادی باريكه اي از ماده به داخل ستاره واژگون شده مي زند و اشعه ايكس توليد مي كند.

ستارگان قیفاووسی (Cepheid)

ستارگان قیفاووسی، ستارگاني با درخشش متغیر هستند و به شکلی منظم میزان درخششان تغيير مي كند. هنگامي كه اندازه ستاره بزرگ می شود، روشنايي اش كاهش مي يابد. سپس واژگوني رخ مي دهد. ستارگان قیفاووسی ممكن است به طور دايم درحال تغيير باشند. پس و پيش رفتن يا تغيير كردن دايم ممكن است يك فاز بي ثباتی ستاره باشد كه ستاره در حال عبور از آن است. پولاريس مثالی از ستارگان قیفاووسی است.



ستاره ميرا يك ستاره تغيير پذير است كه چرخه روشنايي و اندازه اش دوره طولاني تری است و تعداد ماه های بیشتری دارد.
 

برخی موضوعات مشابه

بالا