ستاره

سِتاره یک گوی بسیار داغی از پلاسماست که به خاطر نیروی گرانش در یک جا متمرکز شده‌است. بعضی از آنها از جمله پدیده‌های آسمانیاند که برخلاف سیارات خود منبع انرژی محسوب می‌شوند.[۱] و خورشید به عنوان نزدیکترین ستاره به زمین، منبع بسیاری از انرژی‌های روی زمین است. چگالی گازهای آنها بعلت فشار زیاد از چگالی گازها در سطح زمین زیادتر است. آنها در فضا حرکت می‌کنند اما بعلت محسوس نبودن ظاهری این حرکت در فاصله بسیار زیاد، نسبت به سیارات به ثابت مشهورند. رصد آنها موجب به وجود آمدن صور فلکی شده‌است و برای فهرست کردن آنها کاتالوگ‌های ستاره‌ای به وجود آمده‌است.

ستارگان انواع مختلفی دارند از پیش‌ستاره‌ها که هنوز فشار کافی برای همجوشی هسته‌ای را ندارند تا ستاره‌های نوترونی که دوره تولید انرژی آنها پایان یافته‌است. نزدیکترین ستاره به زمین بعد از خورشید پروکسیما قنطورس است که در ۴٫۳ سال نوری از زمین قرار دارد.

واژه ستاره در زبان پهلوی به ریخت stârag و اَختَر آمده بود.

در ۲ ژانویه ۲۰۱۳ پژوهشگران و ستاره‌شناسان مؤسسه فناوری کالیفرنیا اعلام کردند که در کهکشان راه شیری به ازای هر ستاره دست کم یک سیاره موجود است. این موسسه تعداد سیاره‌های فراخورشیدی را ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد عدد، برآورد کرده است. پژوهش بر روی سیاره‌های ستاره کپلر ۳۲ نشان می‌دهد که سامانه‌های سیاره‌ای ممکن است الگو و قاعده‌ای برای ستاره‌های کهکشان راه شیری به شمار بروند.[۲]

محتویات

    ۱ نام‌گذاری
    ۲ درخشندگی
    ۳ اندازه‌گیری
    ۴ انرژی
    ۵ سرگذشت
        ۵.۱ زایش
        ۵.۲ عمر
    ۶ ستاره متغیر
    ۷ رده‌بندی ستارگان
    ۸ تجمع ستارگان
    ۹ نظر پیشنیان
    ۱۰ ستاره‌ها و سوخت جریان در مرکز کهکشان راه شیری
    ۱۱ منابع
    ۱۲ پیوند به بیرون
    ۱۳ جستارهای وابسته

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 ستاره عقرب 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.[۳]

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 در جدول مشهور ستارگان خویش بود که چاپ آن در ۱۷۲۵ م پایان پذیرفت، که در آن نزدیک به سه هزار ستاره با تعیین طول و عرض آنها آمده‌است. 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.[۴]
درخشندگی
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[۵]:

    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} kg[۶]
    درخشندگی خورشید:     \begin{smallmatrix}L_\odot = 3.827 \times 10^{26}\end{smallmatrix} وات[۶]
    شعاع خورشید:     \begin{smallmatrix}R_\odot = 6.960 \times 10^{8}\end{smallmatrix} متر[۷]

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.[۸]
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 ستاره 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[۹]
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 میرا و متغیر نامنظم
رده‌بندی ستارگان
دمای سطحی برای
کلاس‌های مختلفی از ستارگان[۱۰] 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.[۱۱]
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.