ستاره‌ها چگونه تشکیل می‌شوند؟

آیا تا به حال به آسمان شب خیره شده‌اید و از خود پرسیده‌اید: «ستارگان چگونه شکل می‌گیرند؟» تولد یک ستاره، توازنی مسحورکننده از گاز، غبار و انرژی است.

گذار از ذرات ساکت کیهانی به اجرام آسمانی درخشان، فرآیندی به همان اندازه پیچیده و باشکوه است. در ادامه بخوانید تا مراحل و گام‌های شکل‌گیری ستاره را بررسی کنید و تکاملی که کیهان را روشن می‌کند، روشن سازید.

از ابرهای گازی تا توپ‌های آتشین

در فضا، سحابی‌ها (Nebulae) – ابرهای غول‌پیکر گاز و غبار – در سرما و یکنواختی به سر می‌برند. آن‌ها را به عنوان شهرهای آرام و خواب‌آلود کهکشان راه شیری خود در نظر بگیرید.

حال، یک تازه‌وارد را تصور کنید، شاید یک دنباله‌دار پرسرعت یا موج ضربه‌ای ناشی از یک ابرنواختر (Supernova) دوردست، که با سرعت از آنجا عبور می‌کند. درست مانند صدای بلند یک موتورسیکلت که کل یک بلوک را از خواب بیدار می‌کند، این اختلالات با به هم زدن اوضاع، باعث تحریک تشکیل ستاره می‌شوند.

درون این سحابی‌های فعال‌شده، ذرات با هم برخورد می‌کنند و شروع به تشکیل توده‌هایی می‌کنند. با جمع‌آوری مواد بیشتر، این توده‌ها جرمشان افزایش می‌یابد. به لطف گرانش خود، آن‌ها گاز و غبار بیشتری را از ناحیه ستاره‌ساز اطراف خود جذب می‌کنند. طی حدود یک میلیون سال (کم یا بیش)، این توده‌ها به اجسام متراکم‌تری به نام پیش‌ستاره (Protostars) تبدیل می‌شوند.

با گرمای کافی و فشار، قلب پیش‌ستاره ما مشتعل شده و همجوشی هسته‌ای آغاز می‌شود. اتم‌های گاز هیدروژن شروع به همجوشی می‌کنند، هلیوم تولید می‌کنند و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کنند.

در این مرحله، نیروی رو به بیرون این همجوشی برای مقابله با کشش گرانشی رو به داخل کافی نیست. این مانند تلاش برای روشن کردن آتش با چوب مرطوب است – گرما وجود دارد، اما نه آن آتشی که انتظارش را داریم … هنوز نه.

عملکرد متعادل‌کننده ستاره‌ای

 با گذشت زمان، با جذب مواد بیشتر توسط پیش‌ستاره و افزایش بیشتر گرما، اوضاع به نقطه اوج خود می‌رسد. هنگامی که جرم کافی (حدود 0.1 برابر جرم خورشید خودمان) به درون پیش‌ستاره فرو می‌ریزد، دچار یک دگرگونی چشمگیر و آتشین می‌شود.

فوّاره‌های عظیم گاز فوران می‌کنند و گاز و غبار باقی‌مانده را (از اطراف ستاره) ازبین می‌برند. در نهایت، ستاره به یک حالت پایدار می‌رسد، جایی که انرژی ساطع شده آن کاملاً با کشش گرانشی که تجربه می‌کند، متعادل می‌شود. تبریک می‌گوییم، ستاره ما اکنون به جمع ستارگان رشته اصلی (main sequence stars) پیوسته است!

زندگی و زمان ستارگان

طول عمر یک ستاره یکسان نیست. برای ستارگانی مانند خورشید ما، حدود 50 میلیون سال طول می‌کشد تا به مرحله رشته اصلی برسند، جایی که حدود 10 میلیارد سال درخشان باقی خواهند ماند [منبع: NASA].

در طرف دیگر طیف، ستارگان پرجرم، به ویژه پرجرم‌ترین ستارگان، مانند ستارگان ولف-رایه (Wolf-Rayet)، سریع زندگی می‌کنند و حتی سریع‌تر می‌سوزند. آن‌ها با جرمی حداقل 20 برابر خورشید، فوق‌العاده داغ می‌درخشند اما ظرف چند میلیون سال پس از رسیدن به رشته اصلی به ابرنواختر تبدیل می‌شوند [منبع: NASA].

کهکشان راه شیری ما خانه ستارگان مختلفی است: از ستارگان کم‌جرم گرفته تا ستارگان پرجرم، از ستارگان نوترونی گرفته تا سیستم‌های چند ستاره‌ای. همه آن‌ها مسیرهای تکامل ستاره‌ای منحصر به فرد خود را دارند که تحت تأثیر جرم، گاز و محیط اطرافشان قرار دارد.

مناطق معروف ستاره‌ساز و مهدکودک‌های ستاره‌ای‌

یکی از مشهورترین مناطق ستاره‌زایی که با چشمان (و تلسکوپ‌ها) قابل مشاهده است، سحابی جبّار یا شکارچی (Orion) است. این سحابی که یک پرورشگاه ستاره‌ای است، کانون ستارگان تازه متولد شده است و نگاهی اجمالی به مراحل مختلف تولد ستارگان ارائه می‌دهد.

چه در حال تماشای تصویری از هابل (Hubble) باشید و چه از طریق تلسکوپ به آن خیره شده باشید، این سحابی منظره‌ای تماشایی را ارائه می‌دهد.

منطقه نمادین دیگر، سحابی عقاب (Eagle) است که به خاطر “ستون‌های آفرینش” (Pillars of Creation) خود شناخته می‌شود. این ستون‌های عظیم ابرهای گازی و غباری، مملو از فعالیت‌های ستاره‌زایی هستند.

نگاهی به آینده

همزمان با زندگی و مرگ ستارگان، آنها محیط بین ستاره‌ای را با عناصر سنگین‌تر غنی می‌کنند و اطمینان می‌دهند که نسل بعدی ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای، مواد لازم برای شیمی پیچیده و شاید زندگی را در اختیار دارند.

رقص شکل‌گیری ستارگان، حیات و مرگ ستارگان در کهکشان راه شیری ما و دیگر کهکشان‌ها ادامه دارد و تضمین می‌کند که کیهان مکانی پویا و همیشه در حال تحول باقی بماند.

نویسنده: Robert Lamb & Austin Henderson

مترجم: فؤاد پورفائز

منبع: howstuffworks.com