ستاره

یک ناحیه تولید ستارگان در ابر ماژلانی بزرگ، تصویر از اسا و ناسا

برای دیگر کاربردها، ستاره (ابهام‌زدایی) را ببینید.

سِتاره گوی پرنور و بسیار داغی از پلاسماست که انسجام خود را توسط نیروی گرانش حفظ می‌کند. نزدیکترین ستاره به زمین خورشید است.سایر ستارگان که در شب از روی زمین قابل دیدن هستند، به دلیل فاصله‌ بسیار دورشان به شکل نقاطی ثابت(گاهی چشمک زن) و روشن دیده می‌شوند. در طول تاریخ، ستاره‌های برجسته‌تر، تحت گروههایی به نام صورت‌ها و صورت‌واره‌های فلکی، گروه‌بندی شده‌ و روشن‌ترین ستارگان نیز نام‌‌گذاری شده‌اند. کاتالوگ گسترده‌ای از ستارگان توسط اخترشناسان گردآوری شده‌است.

یک ستاره حداقل در بخشی از عمر خود، به دلیل همجوشی گرما‌هسته‌ای هیدروژن به هلیم در مرکز آن، می‌درخشد. انرژی ایجاد شده از بخش درونی ستاره می‌گذرد و به فضای بیرونی اطراف تابیده می‌شود. وقتی ذخیره هیدروژن در هسته یک ستاره رو به اتمام می‌رود، تقریبا تمام عناصر طبیعی سنگینتر از هلیم از طریق سنتز هسته‌ای , یا در برخی از ستارگان از طریق سنتز هسته‌ای ابرنواختری در هنگام انفجار آن‌ها پدید می‌آیند. ستاره در اواخر دوران عمر خود ممکن است شامل ماده تباهیده نیز باشد. اخترشناسان با بررسی حرکت ستاره‌ها در فضا، درخشندگی آن‌ها و طیف‌سنجی نجومی می‌توانند جرم، سن، فلزیگی (ترکیب شیمیایی ستاره) و سایر ویژگیهای ستاره‌ها را به‌دست‌آورند. جرم کلی یک ستاره تعیین‌کننده مراحل تکامل و سرنوشت نهایی آن است. سایر مشخصات یک ستاره مانند قطر و دما در طول عمر ستاره متغیر هستند. با استفاده از نموداری به نام نمودار هرتسپرونگ-راسل دمای بسیاری از ستارگان را نسبت به روشنایی آن‌ها نمایش می‌دهد که از طریق آن می‌توان وضعیت تکامل و سن ستاره را تعیین نمود.

زندگی یک ستاره از رمبش گرانشی یک سحابی گازی آغاز می‌شود که عمدتا شامل هیدروژن به همراه هلیم و کمی از عناصر دیگر است. وقتی که چگالی هسته ستاره به اندازه کافی می‌رسد، هیدروژن در فرایندی پایدار توسط همجوشی هسته‌ای به هلیم تبدیل شده و انرژی فراوانی آزاد می‌شود. سایر قسمتهای داخلی ستاره این انرژی را از طریق فرایندهای تابش و همرفت به بیرون انتقال می‌دهند. فشار داخلی ستاره از فروریختن آن براثر نیروی گرانشی خودش جلوگیری می‌کند. وقتی که سوخت هیدروژن ستاره به پایان می‌رسد، اگر جرم ستاره حداقل ۰.۴ بار از خورشید بزرگتر باشد، منبسط شده و تبدیل به غول سرخ می‌گردد. پس از آن ستاره به مرحله تباهیدگی رسیده و بخشی از جرم خود را در فضا دفع می‌کند که بعدها در تشکیل ستارگان نسل جدیدتر با عناصر سنگین‌تر به کار می‌رود و هسته ستاره هم به بقایای ستاره‌ای تبدیل می‌شود که ممکن است کوتوله سفید، ستاره نوترونی و یا در صورت کافی بودن جرم سیاهچاله باشد.

ستارگان دوتایی یا چندتایی شامل دو یا چند ستاره می‌شود که در میدان گرانش یکدیگر اسیر هستند و معمولا در مدارهای پایداری به دور یکدیگر می‌گردند. وقتی دو ستاره خیلی به هم نزدیک باشند، برهمکنش گرانشی میان آن‌ها بر تکامل آن‌ها تاثیر می‌گذارد. ستارگان می‌توانند بخشی از ساختارهای بزرگ مثل خوشه‌های ستاره‌ای و یا کهکشانها باشند.

نام‌گذاری

بر اساس سنت باستانی ستارگان هر کدام در یک صورت فلکی که مجموعه‌ای بصری از ستارگان است قرار می‌گیرند و ستارگان پرنورتر و یا ویژه، نام یا عنوان خاصی داشتند که گاه نسبت آن‌ها را با صورت فلکی‌اشان معین می کند (مانند ستارۀ قلب‌العقرب در صورت فلکی عقرب).

در سال ۱۶۰۳ میلادی ستاره‌شناس آلمانی یوهان بایر ۱۶ نقشهٔ صورت‌های فلکی را ترسیم کرد و به هریک از ستارگان یکی از حروف الفبای یونانی را اختصاص داد، به این ترتیب که نخستین حرف الفبا ویژه روشن‌ترین ستاره آن صورت باشد و به همین ترتیب از حرفی به حرف دیگر برسد و اگر شمارهٔ ستارگان صورتی از عدد ۲۴ شمارهٔ حروف الفبای یونانی تجاوز کرده، باقی ستارگان را با حروف الفبای لاتینی نمایانده‌است.

پس از آن‌که با اکتشاف دوربین‌های بزرگ شمارهٔ ستارگان هر صورت فلکی رو به فزونی گذاشته، اخترشناسان از نشانه‌های دیگری، ازجمله اعداد، برای شناساندن بازماندهٔ ستارگان هر صورت استفاده کردند. نخستین کسی که چنین کرد ستاره‌شناس انگلیسی جان فلمستید بود. وی در جدول مشهور ستارگان خویش که چاپ آن در ۱۷۲۵ م پایان پذیرفت، نزدیک به سه هزار ستاره را با تعیین طول و عرض آن‌ها آورده است. امروزه هر زمان از جدول او انتخابی شود، ستاره مورد نظر را با عدد آن جدول می‌نمایند و پیش از آن حرف Fl را که اشاره به نام فلمستید است قرار می‌دهند.

درخشندگی

بیست ستاره روشن قدر اول

ترتیب روشنایی	ستاره	قدر ظاهری	درجه قدر
۱	شباهنگ	۱٫۴۵-	I
۲	سهیل	۰٫۶۵-	I
۳	کرکس نشسته	۰٫۰۰	I
۴	عیوق	۰٫۰۵	I
۵	آلفا قنطورس	۰٫۱۰	I
۶	نگهبان شمال	۰٫۱۵	I
۷	رجل الجبار	۰٫۱۵	I
۸	شعرای شامی	۰٫۴۰	I
۹	ابط الجوزا	۰٫۴۵	I
۱۰	آخرالنهر	۰٫۴۵	I
۱۱	بتا قنطورس	۰٫۵۵	I
۱۲	کرکس پرنده	۰٫۷۵	I
۱۳	بزبان	۰٫۸۵	I
۱۴	قلب العقرب	۱٫۰۵	I
۱۵	بتا جوزا	۱٫۱۵	I
۱۶	فم الحوت	۱٫۱۵	I
۱۷	ذنب	۱٫۲۵	I
۱۸	آلفا صلیب	۱٫۲۵	I
۱۹	بتا صلیب	۱٫۲۵	I
۲۰	قلب الاسد	۱٫۳۵	I

نوشتار اصلی: قدر

از زمان باستان ستارگان بر اساس درخشندگی ظاهری تقسیم می‌شده‌اند. چشم ظاهری حدود ۶۰۰۰ ستاره را می‌تواند مشاهده کند. از نظر روشنایی [قدر] ظاهری رتبه بندی [قدر] ستارگان چنین است:

• قدر اول: ۲۰ ستاره روشنتر
• قدر دوم: حدود ۵۰ ستاره
• قدر سوم: حدود ۲۰۰ ستاره معرفی شده اند
• قدر چهارم: تنها حدود ۴۷۰ ستاره بطور ویژه معرفی شده اند
• قدر پنجم: تنها حدود ۲۲۰ ستاره بطور ویژه معرفی شده اند
• قدر ششم: تنها حدود ۵۰ ستاره بطور ویژه معرفی شده اند

اندازه‌گیری

به علت بزرگ بودن ستارگان بیان ابعاد آن‌ها در واحدهای اس‌آی کار دشواری است و به همین دلیل اندازه دیگر ستارگان را بر اساس اندازه خورشید بیان می‌کنند:

جرم خورشید:	${\begin{smallmatrix}M_{\odot }=1.9891\times 10^{30}\end{smallmatrix}}$${\begin{smallmatrix}M_{\odot }=1.9891\times 10^{30}\end{smallmatrix}}$ kg
درخشندگی خورشید:	${\begin{smallmatrix}L_{\odot }=3.827\times 10^{26}\end{smallmatrix}}$${\begin{smallmatrix}L_{\odot }=3.827\times 10^{26}\end{smallmatrix}}$ وات
شعاع خورشید:	${\begin{smallmatrix}R_{\odot }=6.960\times 10^{8}\end{smallmatrix}}$${\begin{smallmatrix}R_{\odot }=6.960\times 10^{8}\end{smallmatrix}}$ متر

انرژی

انرژی ستارگان ناشی از واکنش‌های هسته‌ای است. ماده اصلی تشکیل دهنده ستارگان رشته اصلی، هیدروژن است. هیدروژن موجود در ستارگان طی فرآیند همجوشی هسته‌ای به هلیوم تبدیل می‌شود و در حین این واکنش گرما و نور بسیار زیادی تابش می‌یابد.

سرگذشت

نمودار هرتسپرونگ-راسل

نوشتار اصلی: تکامل ستارگان

به طور کلی چرخهٔ تبدیل مواد بین‌ِستاره‌ای به ستاره‌ها که در نتیجهٔ این چرخه واکنش‌های هسته‌ای با عناصر سنگین غنی می‌شود و سپس به‌صورت باد ستاره‌ای یا سحابی سیاره‌ای یا اَبَرنواختر به فضای میان‌ستاره‌ای بازمی‌گردد را اخترش ^astration می‌گویند.

زایش

نوشتار اصلی: زایش ستارگان

تولد ستارگان در ناحیه‌هایی از فضا که نام سحابی دارند صورت می‌گیرد بدین صورت که ملکول‌های هیدروژن که در ناحیه‌های بزرگی از فضا پراکنده هستند آرام آرام به هم نزدیک می‌شوند و زمانی که ستاره به تعادل هیدرودینامیکی برسد پیش‌ستاره و زمانی که بتواند همجوشی هسته‌ای انجام دهد تا انرژی خود را آزاد کند یک ستارۀ رشته اصلی به‌شمار می‌آید. حداقل جرم ستاره برای سوزاندن هیدروژن ۰٫۱ جرم خورشید، سوزاندن هلیوم ۰٫۴ جرم خورشید، سوزاندن کربن ۵ برابر جرم خورشید و سوزاندن نئون نیاز به جرمی برابر ۸ جرم خورشید دارد.

عمر

نوشتار اصلی: عمر ستارگان

هر ستاره دارای دوره عمر می‌باشد که بسته به نوع ستاره متفاوت است. ستارگان حجیم با نور بیشتر و حرارت زیاد عمر کوتاهتری نسبت به ستارگان کم نور و کوچک دارند. پایان عمر هر ستاره بستگی به میزان ذخیره هیدروژن در آن دارد. زمانی که هیدروژن درون ستاره‌ای پایان یابد هلیوم تبدیل به سوخت اصلی می‌شود و می‌سوزد. سوختن هلیوم سبب ایجاد گرمای بسیار زیادی می‌شود که تا آن زمان در ستاره پیش نیامده بوده‌است (این مراحل تا سوزاندن سیلیسیم پیش می‌رود زیرا تولید آهن که از همجوشی سیلیسیم به وجود می‌آید فرایندی گرماگیر و نه گرماده‌است) این گرمای زیاد سبب انبساط ستاره می‌شود و حجم آن را چند برابر می‌کند. مثلاً اگر زمانی خورشید شروع به سوزاندن هلیوم کند آنقدر انبساط می‌یابد که زمین در حجم زیاد آن محو می‌شود. این انبساط تا سر حد مریخ ادامه پیدا کرده و سپس متوقف می‌شود. مرحلهٔ بعدی بستگی به نوع ستاره دارد. ستارگان عظیم پس از این مرحله آنقدر انبساط یافته‌اند که دیگر نمی‌تواند جاذبه‌ای روی سطوح بیرونی خود داشته باشند. پس از آن این ستارگان منفجر شده و تبدیل به نواختر می‌گردند. هرچه ستاره بزرگ‌تر باشد میزان نواختر بزرگ‌تر خواهد بود. غولها تبدیل به ابرنواختر می‌گردند. پس از آن این ستاره‌ها بسته به نوع نواختر ادامه عمر می‌دهند. نواختران معمولی تبدیل به کوتوله شده و عمری طولانی را آغاز می‌کنند. اما ابر نواختران در خود فرو می‌ریزند و بسته به جرم هسته آن‌ها ستارگان بسیار کوچکی و چگالی به نام ستارگان نوترونی بوجود می‌آورند. این ستارگان عمر طولانی دیگری در پیش خواهند داشت. بعد از آن کوتوله‌ها یا کوتوله‌های سفید تبدیل به کوتوله سیاه شده و تا آخر جهان زندگی خواهند کرد. اگر جرم آن بسیار زیادتر از این موارد باشد تبدیل به سیاهچاله می‌شود.

نوع سوخت	دمای سطح (میلیون کلوین)	چگالی (kg/cm۳)	مدت زمان سوزاندن (سال)
H	۳۷	۰٫۰۰۴۵	۸٫۱ میلیون
He	۱۸۸	۰٫۹۷	۱٫۲ میلیون
C	۸۷۰	۱۷۰	۹۷۶
Ne	۱٬۵۷۰	۳٬۱۰۰	۰٫۶
O	۱٬۹۸۰	۵٬۵۵۰	۱٫۲۵
S/Si	۳٬۳۴۰	۳۳٬۴۰۰	۰٫۰۳۱۵

ستاره متغیر

نوشتار اصلی: ستاره متغیر

تعادل ستاره زمانی بدست می‌آید که دو نیروی همجوشی (رو به بیرون) و گرانش (رو به درون) با هم برابر باشند اما هنگامی که یک ستاره به اواخر عمر خود می‌رسد و همجوشی آن دچار تغییراتی می‌شود روندی پیش می‌آید که گاهی همجوشی نیروی بیشتری وارد می‌کند و ستاره بزرگ و پرنور می‌شود و گاهی گرانش غلبه کرده و ستاره کوچک و کمنور می‌شود به این ستارگان ستارگان متغیر می‌گویند که آن‌ها دارای انواع زیادی هستند مانند متغیر دلتا قیفاووسی، متغیر دلتا سپری، متغیر آرآر شلیاقی، متغیر متغیر میرا و متغیر نامنظم

رده‌بندی ستارگان

دمای سطحی برای
کلاس‌های مختلفی از ستارگان

کلاس	دما	ستاره نمونه
O	۳۳٬۰۰۰ K یا بیشتر	زتا مارافسای
B	۱۰٬۵۰۰–۳۰٬۰۰۰ K	پای شکارچی
A	۷٬۵۰۰–۱۰٬۰۰۰ K	کرکس پرنده
F	۶٬۰۰۰–۷٬۲۰۰ K	شعرای شامی
G	۵٬۵۰۰–۶٬۰۰۰ K	خورشید
K	۴٬۰۰۰–۵٬۲۵۰ K	اپسیلون هندی
M	۲٬۶۰۰–۳٬۸۵۰ K	پروکسیما قنطورس

نوشتار اصلی: رده‌بندی ستارگان

ستارگان بر اساس رنگ (که ناشی از دمای سطحی است.) به دسته‌های O, B, A, F, G, K, M تقسیم می‌شوند.

تجمع ستارگان

به گروهی از ستارگان که با نیروی گرانش به هم پیوستگی داشته باشند خوشه ستاره‌ای می‌گویند که در دو دسته خوشه ستاره‌ای باز و خوشه ستاره‌ای کروی تقسیم می‌شوند. خوشه‌های ستاره‌ای کروی در مرکز کهکشان‌ها یافت می‌شوند و معمولا عمر بسیار بیشتری دارند. اما اگر فقط دو ستاره در کنار هم باشند به آن ستاره دوتایی گفته می‌شود.

نظر پیشنیان

ابن سینا ستاره را چنین تعریف می‌کند: جسمی است بسیط، کروی که جایگاه طبیعی آن در فلک است. روشنی می‌بخشدو قابل کون و فساد نیست. بر فراز مرکز، بی‌آنکه بر آن احاطه داشته باشد در حرکت است.

ستاره‌ها و سوخت جریان در مرکز کهکشان راه شیری

یک جریان خروجی بسیار بزرگ از ذرات شارژ شده که به شکل یک آبفشان است، در مرکز کهکشان راه شیری کشف گردید. این جریان خروجی به کشیدگی و درازای ۵۰٬۰۰۰ سال نوری از صفحه کهکشانی است. محققین بر این باورند که سوخت و انرژِی این جریان شدید ذرات، از شکل‌گیری ستاره‌ها تأمین می‌شود.

منابع

• Wikipedia contributors, "Star," Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Star&oldid=445855370 (accessed September 6, 2011).

پیوند به بیرون

• زایش، تکامل و فرجام ستارگان

جستارهای وابسته

• فهرست ستارگان
• فهرست صورت‌های فلکی