سیاهچاله ها (تولد ستاره)

پس از انفجار،سیاهچاله موادی که بلعیده بود را به بیرون پرت میکند و این مواد به سحابی ها می پیوندند.

سحابی ها از باقیمانده ی سیاهچاله ها یا هرگونه مواد بین ستاره ای تشکیل شده اند.این مواد به مرور به محلی برای تولد یک ستاره ی جدید تبدیل میشوند.چراکه تحت جاذبه ی بینشان،به هم جذب شده و تشکیل ستاره و منظومه ای از سیارات در اطرافش میدهند.

 

سحابی شکارچی

 

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 (سیاهچاله)

اگر ستاره ای چند برابر سنگین تر از خورشید باشد،حتی از حالت ستاره نوترونی هم بیشتر چگال میشود و به موجودی با جاذبه ای وحشتناک به نام سیاهچاله تبدیل میشود.

سیاهچاله اجازه خروج هیچ چیز حتی نور را هم نمیدهد و همه را در دام جاذبه خودش گیر می اندازد.

افق رویداد سیاهچاله، شعاعی است که اگر چیزی به آن وارد شود، هرگز توان مقابله با ورود به دخول به سیاهچاله را نخواهد داشت.

سال گذشته، افق رویداد یک سیاهچاله توسط تلسکوپ EHT که یک پروژه ی جهانی بود، تصویر برداری شد.

البته این نور دریافتی متعلق به موادی بود که داشتند به داخل سیاهچاله میرفتند و بسیار داغ شدند و تابش داشتند.

 

هرچند در بالا سعی کردیم، مقداری از ویژگی های فیزیکی سیاهچاله هارا بیان کنیم، اما از لحاظ ریاضیاتی، سیاهچاله ها بسیار پیچیده هستند.آنان بخاطر جرم بسیار زیادشان، انحنایی بینهایت زیاد در ساختار فضازمان ایجاد میکنند و به اصطلاح باعث ایجاد تکینگی میشوند. در آنجا هست که بعلت کوچک بودن ابعاد باید دست به دامان کوانتوم شد در حالی که کوانتوم روی خوشی به گرانش اینشتین نشان نمیدهد و باید تئوری های بهتری همچون ریسمان استفاده شود تا بتوان بیشتر بررسی شان کنیم.در عین حال مطالب ریاضی در سطح دبیرستان و حتی کارشناسی نیستند و اینجا نمیتوانیم مطرحشان کنیم.

 

سیاهچاله ای که رصد شد

 

تصویری از یک سیاهچاله در حال بلعیدن.تابش آبی، تابش هاوکینگ و تابش در راستای بالا و پایین جت نام دارند

 

 

 

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 (ستاره نوترونی)

پس از مرحله ی ابرنواختر، اگر جرم ستاره ی اولیه بیش از یک و نیم برابر جرم خورشید باشد، بجای تبدیل شدن به کوتوله سفید، همچنان ستاره به روی خودش فرو میریزد تا جایی که پروتون و الکترونها با هم ترکیب میشوند و تشکیل نوترون میدهند. فلذا تمام این ستاره از نوترون است.

ستاره های نوترونی بسیار چگال هستند و جرم یک ستاره در ابعادی به قطر یک شهر، جای داده شده است پس بعید نیست که یک قاشق از ستاره نوترونی یک میلیارد تن جرم دارد!

معمولا این ستاره ها با سرعت بسیار زیاد به دور خودشان میچرخند و یک فرکانس برای تابش خود بوجود می آورند،یعنی هر چند مدت، یکبار آن تابش به ما میرسد به همین دلیل به این ستاره ها تپ اختر گفته میشود.

البته این فرکانس بسیار بالاست و آن مدت نرسیدن تابش،خیلی کوتاه.

همچنین انرژی تابشی آنان بسیار زیاد است و میتوانند اشعه ایکس تابش کنند.

ناگفته نماند که خورشید منظومه شمسی، بعلت جرم کم، نمیتواند از مرحله کوتوله سفید عبور کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.