رده بندی ستارگان

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:

ستارگان را می توان به طریقه های مختلفی رده بندی کرد. از جمله این

رده بندی ها می توان به رده بندی بر اساس درخشندگی مطلق( واقعی)، دمای

سطحی، طیف الکترومغناطیسی، رنگ ونسل ستارگان اشاره کرد

.

1.درخشندگی واقعی: درخشندگی واقعی معیاری است که انرژی تابشی

خروجی از ستاره بر واحد زمان را نشان میدهد.برای مثال درخشندگی واقعی

خورشید26^10*86/3 وات است. اما باید به این موضوع علم داشت که از

روی درخشندگی ظاهری نمی توان مستقیماً درخشندگی واقعی را فهمید.

شاید این مثال معروف را شنیده باشید ولی ذکر دوباره آن ضرری ندارد:

فرض کنید یک چراغ قوه کوچک دارید که شب هنگام آن را در فاصله یک

متری شما روشن کرده اند وشما همزمان نور ضعیفی از قله کوهی می بینید که

مربوط به یک نورافکن پر قدرت در فاصله ده کیلومتری شماست. پرواضح

است که قدرت نور نورافکن هزاران بار بیشتر از قدرت نور چراغ قوه است ولی

به دلیل اختلاف فاصله، نوری که از چراغ قوه دریافت می کنیم بیش از نور

نورافکن است!

در اختر فیزیک درخشندگی واقعی مستقیماً چندان کار بردی ندارد ولی در

پست بعد خواهیم دید که در تشکیل نمودار HR این پارامتر نقش کلیدی و

محوری دارد و بدون آن نمودار تشکیل نمی شود.

2.دمای سطحی: یک از معیار های اصلی رده بندی ستارگان است و البته در

نمودارHR استفاده میشود. یافتن دمای سطحی ستاره به روشهای مختلف امکان

پذیر است.دمای ستارگان درگستره ی حدود2000 الی50000 درجه کلوین

قرار دارد. دمای سطحی خورشید حدود5800 درجه کلوین است. خواهیم دید

که در دو رده بندی بعدی که معرفی خواهند شد یعنی رده بندی طیفی و رنگ

دما نقش اساسی دارد.

3.رده بندی بر اساس طیف( رده طیفی) : اگر نور ستارگان را با منشور تجزیه

کنیم خواهیم دید که نور ستارگان دقیقاً مانند نور خورشید از رنگهای مختلف

تشکیل یافته است(که همان طیف ستاره است). هر رنگ در این طیف بیانگر

طول موج خاصی از طیف الکترومغناطیس است. حال اگر به این طیف به دست

آمده به طور دقیق نگاه کنیم خواهیم دید که خطوط سیاهی روی این طیف در

طول موج های خاصی وجود دارد که به خطوط جذبی معروف اند. این

خطوط حاوی اطلاعات بسیار جالبی درباره ستاره هستند. با این خطوط میتوان

نوع عناصر ستاره، دما ی ستاره وحتی چگالی سطح ستاره را به دست آورد. اما

چگونه می توان با این طیف ستارگان را طبقه بندی کرد؟ ستارگان را به

ترتیب دمایی به هفت رده طیفی O.B.A.F.G.K.M طبقه می کنند که

داغترین رده طیفی O و سردترین آنها رده طیفیM است.برای مثال رده طیفی

خورشید ما G است. اما معنای این حروف چیست؟ هنگامی که در رصدخانه

های دنیا می خواستند ستارگان را بر اساس طیفشان رده بندی کنند، آنها را بر اساس شدت یکی از خطوط جذبی عنصر هیدروژن رده بندی کردند، از قوی

ترین یعنی A تا ضعیفترین به ترتیب حروف انگلیسی یعنی O رده بندی کردند

اما بعد متوجه رابطه آن با دما شدند و آن را به ترتیب دمایی ذکر شده مرتب

کردند و بقیه ی حروف را بین آنها پخش کردند.

4.رنگ ستارگان: اگر در شبی صاف که ستاره ها چشمک نمی زنند به آسمان

نگاه کنید متوجه می شوید که ستارگان رنگهای متفاوت از هم دارند و هر

ستاره رنگی دارد. تعیین رنگ ستارگان در اختر فیزیک پیچیده تر از آن است

که به ستاره نگاه کنیم و فقط بگوییم که ستاره آبی است یا سفید یا قرمز، در

واقع ما برای این کار نیاز به یک مقیاس کمی و عددی داریم نه یک مقیاس

کیفی. برای به دست آوردن این مقیاس ابتدا قدر ستاره را در دو طول موج

آبی و مرئی می سنجند ( قدر یک مقیاس لگاریتمی برای مقایسه درخشندگی

ستاره ها و اجرام سماوی است و هرچه مقدار قدر کمتر باشد جسم درخشانتر

است برای مثال قدر ظاهری خورشید حدود27- است و قدر کمنورترین ستاره

ای که می توان با چشم غیر مسلح دید 6 است) .حال اگر قدر به دست آمده در

طول موجهای مرئی را با V وقدر به دست آمده در طول موجهای آبی را باB

نشان دهیم B-V (اختلاف آبی از مرئی ) عددی به دست میدهد که اندیس

رنگی نام دارد و می توان با آن رنگ ستاره را مشخص کرد (متذکر میشوم که

اندیس رنگی به دلایل خاصی فقط برای ستارگان کاربرد دارد نه برای همه

اجسام). همچنین با اندیس رنگی میتوان دمای ستاره را با دقت بسیار بالایی

مشخص کرد.

درپست بعد خواهیم دید که هر چهار تای این رده بندی ها که تا اینجا بررسی

کردیم در نمودار HR کاربرد دارد و همچین خواهیم دید که سه رده بندی

آخری یعنی دما ، رده طیفی ورنگ در نمودار HR نقش یکسان دارند و میتوانند جایشان را باهمدیگر عوض کنند که دلیل آن رابطه آنها با دما ست.اما

هنوز یک رده بندی مهم که البته بر خلاف دیگر رده بندی ها در نمودار HR

کاربردی ندارد، از قلم افتاده است و آن نسل ستاره هاست.

5.نسل ستارگان:شاید در تلوزیون و مخصوصاً اخبار مربوط به راهپیماییها زیاد

شنیده باشید که میگویند نسل اولی ها، نسل دومی ها یا نسل چهارمی ها. این ها

یک نوع رده بندی سنی قراردادی هستند که مثلاً میگوید افرادی که هنگام

انقلاب حضور داشتند نسل اولی هستند و یا افرادی که بعد از جنگ تا مثلاً

پایان ده نود به دنیا آمده اند نسل سومی هستند و یا نظایر اینها. در واقع چنین

چیزی هم در ستارگان ،البته با کمی تفاوت ، صادق است. نسلهای ستارگان را

چنین تعریف می کنند: ستارگانی که گازهای تشکیل دهنده آنها از بقایای

ستاره ای که قبلاً از بین رفته است نباشد و گاز هایی که ستاره را تشکیل

میدهند قبلاً هرگز در فرآیند ستاره سازی شرکت نکرده باشند، چنین

ستارگانی را ستارگان نسل اول می نامند. ستاره هایی که گازهای تشکیل

دهنده آنها از بقایای یک ستاره نسل اولی باشد ستارگان نسل دوم مینامند و

الی آخر( دقیقاً مانند پرنده افسانه ای ققنوس که جوجه اش از خاکستر های

مادر به وجود می آید.). اما نسلهای ستارگان را چگونه مشخص می کنند و

اینکه از کجا می فهمند ستاره ای نسل اول است یا نسل سوم؟ ابتدا بگذارید

مطلبی از کیهان شناسی برایتان بگویم، بعد از به وجود آمدن این جهان، در کل

کیهان تنها دو عنصر سبک اول وجود داشت یعنی درصد بالایی هیدروژن و

درصدی هم هلیوم. عناصر که خود به خود به همدیگر تبدیل نمیشود پس این

همه عناصر سنگینتر مثل کربن اکسیژن سیلسیم وحتی عناصر بسیار سنگینتری

مثل اورانیم چگونه به وجود آمده است؟ پاسخ در هسته ی ستارگان است. ما

میدانیم این هسته عناصر است که نوع آنها را مشخص می کند، قبلاً گفتیم دما

و فشار در هسته ستارگان آنقدر بالا میرود که هسته عناصر به هم جوش

میخورند در نتیجه انرژی آزاد میکنند و عناصر سنگینتر تولید میکنند ( این

فرآیند به تفضیل در پست تحول ستاره ای مطرح خواهد شد) . حال با توجه به

مطالب فوق و این که میتوان با طیف ستاره تعداد ونسبت عناصر را مشخص کرد

پس می توان نسل ستاره ها را مشخص کرد. حال با توجه به مطالب گفته شده

می توان ویژگی های نسل های مختلف ستاره ها را بیان کرد:

ستارگان نسل اول: تماماً از هیدروژن و هلیم تشکیل یافته اند، اغلب داغ و

جوانند. چنین ستارگانی به دلیل تشکیل یافتن از هیدروژن و هلیم که گازهای

بسیار سبک اند خیلی به ندرت سیاره دارند و اگر هم داشته باشند مانند مشتری

به صورت گاز خواهند بود. به همین دلیل تشکیل حیات اطراف چنین ستاره

هایی تقریباً غیر ممکن است.

ستارگان نسل دوم: در طیف آنها میتوان ردی از کربن اکسیژن کلسیم سیلیسیم

وعناصری نظایر اینها را یافت اما عناصر سنگینتر بسیار کم پیدا می شوند ،برتری

ازان هیدروژن وهلیوم است.

ستارگان نسل سوم: از عناصر سنگین وبسیار سنگین بهره ی بیشتری برده اند.

چنین ستارگانی میتوانند بستری مناسب برای سیارات سنگی باشند و در صورت

محیا بودن شرایط حتی میتوانند بستری مناسب برای حیات بسیار پیشرفته

وتکامل یافته تری مثل حیات زمین باشند.

شناخت نسل ستارگان بیش از اختر فیزیک در کیهان شناسی و شناخت نحوه

تکامل کهکشانها نقش دارند ،به هر حال اگر تاپست بعد نمردیم و زنده ماندیم

برایتان مطالبی در باره مهمترین ابزار شناخت ستارگان یعنی نمودار HR به

تفضیل خواهم گفت. تا بعد، همیشه سر به هوا باشید!!!؟!!!

خورشید ما نمونه ی خوبی از یک ستاره نسل سوم

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 303]