تحول انواع ستاره ها

[Ehsan]

شاید یکی از اصلی ترین مسائل ِاختر فیزیک بررسیِ تحول ِ یک ستاره در طول ِعمرش باشد. یعنی یکی از مسائلی که اختر فیزیک دانها از آغاز ِ به وجود آمدن ِاین علم، بسیار به آن علاقه مند بودند همین مسئله ی تحول بود.


در این تاپیک قرار است تحول ِانواع ستاره ها با جرمهای ِمختلف بررسی شود.

این بررسی از تولد و شکلگیری ِ ستاره ها آغاز می شود. سپس به بررسی ِانواع ِستاره ها در رشته ی اصلی می پردازیم و نهایتا به نحوه ی پایان ِ عمر ِیک ستاره خواهیم رسید.

بررسی هایمان بر اساس ِجرم طبقه بندی می شوند.

[Ehsan]

شک داشتم بین ایجاد این تاپیک و ایجاد تاپیک های سیاه چاله و تحول کهکشان ها ولی بهتر دیدم اول این تاپیک ایجاد شود چون برای هر دو تاپیک ذکر شده یک پیش زمینه ی لازم است.
ـــــــــــــــــــــــــ ـ
همان طور که ذکر شد این تاپیک روندی دارد که لازم است حفظ شود. از آغاز تا پایان. همچنین بررسی ستاره ها در رشته ی اصلی شامل ویژگی های آنها از جمله باد ستاره ای روشنایی و غیری خواهد بود که طبعا بر اساس جرم متغییر است.
همچنین پایان عمر ستاره ها هم بر اساس جرم متغییر است که برای همین بهتر است روند تاپیک در این بخشها بر اساس جرم ستاره ها باشد

با تشکر

[gandom]

سعی می کنم پستام کوتاه باشه که زیاد خسته کننده نباشه!
می گویند که روزی مردی در خیابان از دکارت پرسید:"ای مرد دانا تو به من بگو در آسمان چندتا ستاره وجود دارد؟"
ظاهرا" دکارت پاسخ داد:"ای احمق! هیچ کس نمی تواند غیر قابل درک را درک کند!"(برگرفته ازکتاب پس از نخستین سه دقیقه)

شمارش ستاره ها کار سختیه ولی تا اونجایی که منجمین کهن این کار رو انجام دادن با چشم غیر مسلح تقریبا" شش هزار ستاره در آسمان مشاهده کردن(از نیمکره ی شمالی یا جنوبیش اطلاعی ندارم!)
به طور مستقیم نمی شه روی ستاره ها مطالعه کرد(مثل سفر به درون یک ستاره) ولی به طور غیر مستقیم حتی با داشتن طیف اون ستاره روی ساختار درونیش میشه مطالعه کرد. اینکار مثل آزمایش خون می مونه....شما با داشتن حتی یک قطره خون می تونین به نتایج جالبی از بدن برسین بدون اینکه عضو بیمار رو تیکه تیکه کنین که ببینین آیا اصلا" اون عضو بیماره یا نه!
بخش عمده ی تابشی که یک ستاره گسیل میکنه در بسامدی قرار داره که دمای سطحی اون رو تعیین می کنه. مثلا" اگه بیشینه ی این بسامد تو طول موج رنگ آبی از طیف مرئی باشه ما اون رو تو آسمون آبی می بینیم.
روی اکثر دستگاه ها سرد رو با آبی و گرم رو با قرمز نشون می دن در صورتی که کاملا" برعکسه یعنی هر چه طیف به سمت رنگ آبی بره داغ تر می شه. توی ستاره ها هم همینطوره. پس اگه ستاره آبی باشه ستاره ی ما داغ تر و جوان تر و هر چه سمت زرد و قرمز می ره ستاره ی ما سردتر خواهد بود.
اینها اطلاعاتی مقدماتی درباره ستاره بود. در پستهای بعدی اگه بشه می خوام راجع به ستارگان رشته ی اصلی و نمودار اچ آر توضیح بدم.

[رضا طامهری]

ببخشید اقای Ehsan
یه سوال اینجا پیش میان
اونم اینه که ایا منظور تحول و پیدایش اولین ستارگان در کیهان باستان هست یا نه؛ تحول ستارگان در حالت عادی و فعلی و بررسی شکل گیری اونها در سحابی ها!!

[Ehsan]

سعی می کنم پستام کوتاه باشه که زیاد خسته کننده نباشه!
می گویند که روزی مردی در خیابان از دکارت پرسید:"ای مرد دانا تو به من بگو در آسمان چندتا ستاره وجود دارد؟"
ظاهرا" دکارت پاسخ داد:"ای احمق! هیچ کس نمی تواند غیر قابل درک را درک کند!"(برگرفته ازکتاب پس از نخستین سه دقیقه)

شمارش ستاره ها کار سختیه ولی تا اونجایی که منجمین کهن این کار رو انجام دادن با چشم غیر مسلح تقریبا" شش هزار ستاره در آسمان مشاهده کردن(از نیمکره ی شمالی یا جنوبیش اطلاعی ندارم!)
به طور مستقیم نمی شه روی ستاره ها مطالعه کرد(مثل سفر به درون یک ستاره) ولی به طور غیر ...............................
توی ستاره ها هم همینطوره. پس اگه ستاره آبی باشه ستاره ی ما داغ تر و جوان تر و هر چه سمت زرد و قرمز می ره ستاره ی ما سردتر خواهد بود.
اینها اطلاعاتی مقدماتی درباره ستاره بود. در پستهای بعدی اگه بشه می خوام راجع به ستارگان رشته ی اصلی و نمودار اچ آر توضیح بدم.

خیلی ممنون. اگر می شه این پستها رو با عنوان اطلاعات مقدماتی پست کنید ایده ی بسیار جالبیه قبل از شروع بررسی!

ببخشید اقای ابراهیمیان
یه سوال اینجا پیش میان
اونم اینه که ایا منظور تحول و پیدایش اولین ستارگان در کیهان باستان هست یا نه؛ تحول ستارگان در حالت عادی و فعلی و بررسی شکل گیری اونها در سحابی ها!!

نه منظورم دومی هستش (تحول در ستارگان عادی).

[MSFA]

در این باب بایدبه یکسری سوالات پاسخ داده شود که سوالات بنیادی می باشند.غنی شدن عناصر در سحابی ها پس از مرگ پی در پی ستارگان چگونه است؟

ستارگان به دو جمعیت تقسیم می شوند .جمعیتi جمعیتii که ستارگان جمعیت یک ستارگان پیر و دارای فقر عناصر هستند و ستارگان جمعیت دو ستارگان جوان و غنی از عناصر البته ستارگان جمعیت یک نسل اول و ستارگان جمعیت دو نسل دوم و سوم کیهان هستند.

[narcissus flower]

در این باب بایدبه یکسری سوالات پاسخ داده شود که سوالات بنیادی می باشند.غنی شدن عناصر در سحابی ها پس از مرگ پی در پی ستارگان چگونه است؟
ستارگان به دو جمعیت تقسیم می شوند .جمعیتi جمعیتii که ستارگان جمعیت یک ستارگان پیر و دارای فقر عناصر هستند و ستارگان جمعیت دو ستارگان جوان و غنی از عناصر البته ستارگان جمعیت یک نسل اول و ستارگان جمعیت دو نسل دوم و سوم کیهان هستند.

برای توضیح بیشتر
احتمالا اطلاع دارید در ستارگان فرایند همجوشی هسته ای رخ میدهد .به این معنی با هم پیوستن وگداخت عناصر سبک, عناصر سنگین تر تشکیل میشوند .هیدروژن به هلیم و هلیم به کربن و..... تبدیل میشود و....این فرایند همچنان ادامه پیدا میکنه تا عناصر سنگین تر تشکیل بشوند .و پس از ان همون طور که در پست های قبلی گفته شده این ستارگان بالاخره به سن پیری میرسند و میمیرند و با توجه به جرمشون اگر شرایط لازم رو دارا باشند به وسیله یک تحول بزرگ(مثلا انفجار نواختری یا ابر نواختری...)این عناصر را به محیط اطراف پراکنده میکنند .محیطی که بستری برای تولد ستارگان دیگر خواهد بود...
حالا شما فرض بفرمایید در یک مجموعه چندین ستاره این اتفاق رخ بده خب به نظر من غلظت عناصر سنگین بیشتر خواهد شد .البته باید به این نکته توجه شود ستاره ی مادر خودش چه میزان عناصر رو تولید کرده ودر واقع چه سیکلی رو طی کرده است .اما با این احوال بازهم میزان عناصر سنگین در ستارگان نسل بعد تنها چند درصد است.
بنابراین نسل جدید عناصر سنگین تری نسبت نسل قبلی خود خواهد داشت هر چند اندک....


جمیعت I,جمعیتII

همون طور که اشاره شده, میتوان ستارها رو به جمعیت های ستاره ای نیز تقسیم کرد که مشخصه ی این تقسیم بندی فراوانی فلزی در آنهاست.
در کهکشان خودمون ستاره هایی که در خوشه ی کروی هستند فوق العاده کم فلز هستند .این ها ستارگان منتهی الیه جمعیت iiهستند
یا مثلا ستاره هایی که در هاله ی کهکشانی هستند جزو این گروه هستند.
در قرص کهکشان در مرکز کهکشان فراوانی فلزی خیلی بیشتر از ستارگان جمعیتiiهست .
در صفحه ی کهکشانی (در بازوهای مارپیچی)ستارگان جوان جمعیت iرو داریمکه بیشترین فراوانی فلزی رو دارند.ستارگان خوشه های باز هم جزوiهستند.
این به دلیل آن است که:فراوانی عناصر سنگین از هاله تا بازو های مارپیچی به طور پیوسته زیاد میشه.ودر بازو تراکم عنصر داریم

[Ehsan]

با اجازه از گندم خانم
این مطلب کاملا کپی شده از یه جاییه ولی از اونجایی که اون یه جا وبلاگ قدیمیه خودم بوده نوش جونم! حتی توش تغییرم میدم چشمم درآد!!!!!!
از آنجایی که این مطلب طولانیه و ممکنه کسی حس خوندن نداشته باشه یه توصیه دارم
اگر می دونید نمودار HR چیه که می تونید رد شید از این مطلب ولی اگر نمیدونید بعدا به دردتون می خوره حتما بخونید!!!
ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــ
نمودار H-R یکی از ابزارهای مهم اخترفیزیکدانان در بررسی ستاره هاست. نمودار هتسپرونگ-راسل و رنگ-قدر نامهای دیگر این نمودار اند. این نمودار تعریف پیچیده ای ندارد ولی نکات بسیار جالب توجهی در بر دارد.

یک دستگاه مختصات دکارتی ( x y ) در نظر بگیرید. محور طول ها (x یا افقی) را دمای ستاره و محور عرض ها ( y یا عمودی) را درخشندگی ستاره در نظر بگیرید. این نمودار H-R است! به همین سادگی به همین خوشمزگی!! البته در اکثر نمودار ها جهت افزایش دما از راست به چپ است یعنی نمودار از حدود 50000 درجه شروع و تا حدود 1000 درجه ادامه می یابد که البته این مشکلی ایجاد نمیکند چون دمای ستارگان در بازه ی معینی قرار دارد. در ضمن هر دو محور مقیاسی لگاریتمی دارند. در نمودار H-R گاهی به جای دما از رده ی طیفی و یا اندیس رنگی استفاده می کنند.


یک نمونه از نمودار رنگ-قدر (امتیاز تصویر: هفت آسمان)

شاید شما نمودار قد و وزن را دیده باشید. این نمودار از جهات بسیاری شبیه نمودار H-R است. اگر نقاط مربوط به بسیاری از مردم جهان را در یک نمودار قد-وزن قرار دهیم خواهیم دید که قد و وزن بسیاری از افراد روی یک نوار قرار گرفته است. این نواری است که هرکس روی آن باشد قد و وزنش متناسب و طبیعی است. هر کس روی این نوار نباشد یا قدش نسبت به وزنش زیاد است (لاغر است!) یا قدش نسبت به وزنش کم است (چاق است!). چنین چیزی در نمودار H-R هم وجود دارد. اگر ستارگان بسیاری را در نمودار H-R علامت بزنیم خواهیم دید که اکثر ستارگان نیز در نوار مشخصی تجمع میکنند. این نوار را نوار رشته ی اصلی می نامند. حال سوال اینجاست: چرا ستارگان روی رشته ی اصلی تجمع کرده اند؟ زیرا بیشتر عمر همه ی ستاره ها روی رشته ی اصلی می گذرد به عبارت ساده ستارگان روی رشته ی اصلی به مدت نسبتا طولانی بدون تغییر عمده باقی میمانند و در حال تعادل اند.
ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــ
تا این جا کافیه در مورد اچ آر بقیه اش رو تو تاپیک کم کم یاد میگیریم ولی اگر خواستید ادامه ی مطلب رو لینک میدم به همون پست وبلاگم.
نمودار هتسپرونگ راسل

[gandom]

بر طبق مدل های اختر فیزیکی فعلی،حکایت زندگی یک ستاره را می توان به این شرح بیان کرد:ابر گازی بزرگ و پرجرمی را در نظر بگیرید که تحت نیروی وزنش منقبض شود. انقباض گرانشی چنین ابری،گازهای آن را فشره می کند و وزنش منقبض می شود.سرانجام زمانی فرامی رسد که دمای مرکزی چنین ابری به حدود ده میلیون درجه ی کلوین می رسد. در چنین دمایی،باتوجه به اینکه هیدروژن یونیده می شود،گازهای ابر به صورت دریایی از یون ها و الکترون ها خواهند بود؛یعنی پلاسما.همه ی این ذرات با سرعت های بالایی در حرکتند و با یکدیگر برخورد می کنند.در چنین انرژی های بالایی،هسته های هیدروژن می توانند بر اثر برخورد به یکدیگر بپیوندد.به این فرایند همجوشی هسته ای یا گداخت هسته ای می گویند.گداخت هسته ای عناصر سبک منجر به تولید مقادیر زیادی انرژی می شود. چنین فرایندی فقط در ناحیه ی مرکزی ابر گازی رخ میدهد؛مثلا" در مورد خورشید،فقط دوازده درصد جرم آن در این فرایند نقش دارند.اما چنین فرایندی مقادیر عظیمی انرژی آزاد می کند. در واقع،این همان انرژی ای است که به صورت تابش گسیل می شود و سرانجام به صورت نور ستاره می بینیم.(بخشی از کتاب پس از نخستین سه دقیقه)

امیدوارم که مفهوم همجوشی هسته ای رو در ستاره طبق انتخاب من از این کتاب متوجه شده باشید. اگر سؤالی داشتید بپرسید. چون این سؤال ها هستند که ذهن بشر رو به کار می گیرند!

[fairytale]

چندتا سوال درمورد نمودار h-r داشتم!

یکی اینکه منظور از درخشندگی و اینکه اونو براساس خورشید می سنجیم چیه؟ یعنی منظورتون اینه که درخشندگی خورشیدو 1 در نظر میگیریم؟ یه جا خوندم که درخشندگی به میزان کل انرژی خروجی یک ستاره میگن. منظور از این انرژی چیه و از کجا می فهمیم که این انرژی چقدره؟از رو طیفش؟؟

دوم اینکه چرا این نمودار به نمودار قدر-رنگ مشهوره؟ مگه قدر فقط میزان پرنور یا کم نور بودن یه ستاره رو تعیین نمیکنه؟ منظورم اینه که فقط وابسته به میزان انرژی خروجی نیست بلکه به فاصله هم بستگی داره پس اشتباهه که بگیم محور عمودی داره قدرو نشون می ده!!

و سوم اینکه منظورتون از رده طیفی که گفتین بعضی وقتا ازش برای نشون دادن محور افقی استفاده می شه همون رده های o, b, a, f,g, k, m هست؟ میشه یه توضیحی درباره این رده ها بدین و بگین که هرکدوم به چند دسته تقسیم می شن و حدودا چه دمایی دارن؟