سیاهچاله ها (کوتوله سفید)

پس از تبدیل ستاره به غول قرمز و اتمام سوخت اضافی موجود در لایه بیرونی،ستاره خنک شده و به تدریج نیروی جاذبه مجددا غلبه میکند.

اما اینبار آنقدر کوچک میشود که فشار بسیار بالا میرود و یک انفجار ابرنو اختری رخ میدهد که تا سالیان سال میتواند درخششی حتی بیش از کل یک کهکشان داشته باشد.پرتوهایی پر انرژی گسیل میکند و محتویات خارجی ستاره را به دوردست ها پرتاب میکند.مابقی محتویات هم توسط جاذبه، روی خودش میریزد و اگر جرم ستاره اولیه کمتر از یک و نیم برابر جرم خورشید باشد،ستاره ای با نام کوتوله سفید تشکیل میدهند.

کوتوله سفید بعلت عدم وجود سوخت،سرد میشود،کم نور است و چگالی و جاذبه بسیار بالایی دارد چون مواد روی هم فشرده شده اند.بطوری که یک فنجان از محتویات کوتوله سفید، صد تن وزن دارد!

 

 

 

 

 

تصویر اول یک انفجار ابرنواختری را نشان میدهد

همانطور که از عکس دوم مشخص است،کوتوله سفید و زمین از لحاظ ابعاد قابل مقایسه هستند.

۱- اتمام سوخت یک ستاره

 

۲- تبدیل شدن به غول قرمز

 

۳- فرو ریختن به یک کوتوله سفید

 

۴- تبدیل به ستاره نوترونی

 

۵- سیاهچاله

 

۶- مرگ سیاهچاله

 

۷- تولد ستاره

 

سیاهچاله ها (غول قرمز )

- تشکیل غول قرمز:  در یک ستاره عادی، تعادلی بین نیروی حاصل از سوختن عناصر (که به سمت خارج میباشد) و نیروی جاذبه (به سمت داخل) وجود دارد.با خنثی شدن این دو نیرو، ستاره نه از هم میپاشد نه روی خودش فرو میریزد. از طرفی میدانیم که در لایه های درونی تر ستاره،فشار و دما بیشتر است.چون وزن لایه های بیرونی هم روی لایه های درونی می افتد و هم فشار و هم دما را بالا میبرد.

پس لایه های درونی،بعلت فشار بیشتر،بهتر عناصر را میسوزانند، پس اگر سوخت لایه درونی تمام شود،هنوز در لایه بیرونی سوخت موجود هست ولی نمیتوانند بسوزند چون فشار کافی نیست. وقتی لایه درونی بعلت نبود سوخت نمیسوزد، سرد میشود پس نیروی جاذبه بر سوختن غلبه پیدا کرده و ستاره کوچک میشود ولی در همین حال، بعلت فشرده شدن، لایه بیرونی شروع به سوختن میکند و ناگهان افزایش شعاع چند برابری پیدا میکند.پس معلوم شد چرا به غول موسوم است اما علت قرمز بودن هم وقتی مشخص میشود که بدانیم این ستاره چون سوخت کمی دارد و دمایی پایین، تابش ساطع شده از آن در محدوده طول موج های سرخ هستند.

 

 

 

شکل بالا  که از سایت ناسا دریافت شده، مقایسه ای از شرایط منظومه شمسی پیش و پس از غول قرمز شدن خورشید است.

همانطور که مشاهده میشود،هم اکنون یعنی در حدود چهار و نیم میلیارد سالگی خورشید، منطقه ی قابل سکونت در منظومه شمسی، حدود سیاره زمین است. ولی پس از تبدیل خورشید به یک غول قرمز، سیارات نزدیک خورشید به درونش فرو میروند و حتی زمین هم بسیار به خورشید نزدیک خواهد بود و دیگر قابل سکونت نیست.منطقه ی قابل سکونت در دوازده و نیم میلیارد سالگی خورشید،نزدیک به سیاره مشتری و زحل خواهد بود.یعنی این سیارگان میتوانند حدود نیم میلیارد سال گرم بمانند.

 

سری پست های سیاهچاله:

 

 

۱- اتمام سوخت یک ستاره

 

۲- تبدیل شدن به غول قرمز

 

۳- فرو ریختن به یک کوتوله سفید

 

۴- تبدیل به ستاره نوترونی

 

۵- سیاهچاله

 

۶- مرگ سیاهچاله

 

۷- تولد ستاره

 

 

 

سیاهچاله ها (معرفی سیاهچاله و اتمام سوخت ستاره)

شاید تاکنون اسم سیاهچاله به گوشتان خورده باشد، یا کم و بیش با آن آشنا باشید.در این سری از پست ها، میخواهیم به معرفی سیاهچاله ها بپردازیم.

علت نام گذاری این پدیده های نجومی به سیاهچاله،این است که اولا چاله هستند یعنی همه چیز به درونشان می افتد (بهتر است بگوییم همه چیز را با جاذبه ی بالا به درونشان جذب میکنند).

ثانیا سیاه هستند یعنی نوری از آنان ساطع نمیشود. (البته این سیاه بودن کاملا صد درصدی نیست و استیون هاوکینگ اثبات کرد که تابش هایی هم دارند).

بعدا علت جاذبه ی زیادشان را خواهیم گفت اما علت سیاه بودنشان همین است که جاذبه ی بسیار زیادی دارند و نور به دام این جاذبه می افتد و نمیتواند به ما برسد پس سیاه به نظر میرسد.

مراحل تشکیل و مرگ یک سیاهچاله از قرار زیر میباشد:

۱- اتمام سوخت یک ستاره

 

۲- تبدیل شدن به غول قرمز

 

۳- فرو ریختن به یک کوتوله سفید

 

۴- تبدیل به ستاره نوترونی

 

۵- سیاهچاله

 

۶- مرگ سیاهچاله

 

۷- تولد ستاره

 

 

اتمام سوخت یک ستاره:

ستاره ها از طریق همجوشی هسته ای، امورات زندگی میگذرانند.

هرچیزی برای بقا، نیاز به منبع انژی دارد.خود انسان هم از طریق تغذیه، انرژی لازم را کسب میکند.

همجوشی هسته ای، یعنی دو هسته سبک تر مثل دو هسته هیدروژن با هم ترکیب میشوند و هسته ی سنگین تری همچون هلیوم بوجود می آورند.اگر هیدروژن تمام بشود،ستاره عنصر سنگین تری را میسوزاند (البته این سوزاندن به هیچ وجه با سوختن شیمیایی قابل مقایسه نیست بلکه یک اصطلاح است).

این روند آنقدر ادامه دارد که ستاره به آهن سوزی میرسد. پس از آهن دیگر زور ستاره به ترکیب آن عناصر نمیرسد یعنی عملا سوخت ستاره تمام میشود و مرگ ستاره آغاز میشود.با این حال،اینکه ستاره تا کدام عنصر پیش برود،بستگی به ویژگی های خود ستاره و فشار درونی و دما و... دارد. ممکن است ستاره ای فقط بتواند هیدروژن بسوزاند و هلیوم را نتواند.