مقدمه

ستارگانی که در آسمان مشاهده می‌شود نمی‌توانند برای همیشه بدرخشند، زیرا در نهایت انرژی آنها به پایان خواهد رسید و ستاره خاموش خواهد شد. حتی درخشنده‌ترین ستارگان در آسمان فقط می‌توانند چندین میلیون سال بدرخشند و انرژی از خود گسیل کنند.

تحول ستارگان

وقتی ستاره‌ای متولد می‌شود به مرحله‌ای می‌رسد که انرژی آن تقریبا بطور کامل توسط واکنشهای سوختن هیدروژن و تبدیل هیدروژن به هلیوم تأمین می‌شود. بیشتر عمر ستاره در این مرحله سپری می‌شود که اصطلاحا گفته می‌شود ستاره روی رشته اصلی قرار دارد. به عنوان مثال خورشید یا هر ستاره دیگر که چرخه سوخت شبیه آن را دارد (که طی آن از هیدروژن سوزی به هلیوم تبدیل شده‌اند)، بطوری که هر چه قدر ستاره بیشتر باشد، زمان تحول آن در رشته اصلی کوتاهتر خواهد شد.

برعکس عمر ستارگان کم جرمتر بر روی رشته اصلی به مراتب بلندتر است و این بدین علت است که ستارگان کم جرمتر انرژی خود را با آهنگ کمتری مصرف می‌کنند. طی این واکنش میلیونها کیلوگرم ئیدروژن را مصرف می‌کنند. اگر چه این عدد بسیار بزرگ است ولی مقدار کمی از جرم هیدروژن موجود در ستاره است و خورشید با این احتمال بیلیونها سال دیگر نیز همچنان درخشید و خورشید نیز بیشتر عمر خود را روی رشته اصلی خواهد گذراند.

مرحله هلیوم سوزی

هنگامی که ستاره هیدروژن خود را سوزاند و مقداری از این هیدروژنها طی واکنشی به هلیوم تبدیل شد و به مرحله‌ای رسید که مرکز ستاره کاملا از هیدروژن خالی شد، ستاره فقط هلیوم خواهد داشت. در این صورت ستاره مجددا به چشمه دیگر انرژی یعنی گرانش روی خواهد آورد. و برای اینکه از هسته ستاره واکنشهای جدید صورت گیرد لازم است که هسته ستاره متراکم شود تا دمای آن افزایش پیدا کند و در این دما باهم جوش کند و مقداری عنصر کربن و مقدار زیادی انرژی تولید کند.

برای تراکم هسته ، انرژی پتانسیل گرانشی آزاد شده لایه‌های خارجی را مجبور به بزرگتر شدن می‌کند و در نتیجه ستاره بزرگتر شده و رنگ آن سرخ می‌شود. این تراکم و انبساط لایه‌های خارجی تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که واکنشهای هلیوم سوز در هسته ستاره شروع شود، بدین ترتیب دمای سطحی ستاره کاهش پیدا می‌کند و به ستاره بسیار بزرگ با رنگ سرخ و با دمای کم تبدیل می‌شود و بسته به جرمش غول یا ابر غول سرخ می‌شود. در مورد ستاره منظومه شمسی ، خورشید ، این جریان میلیاردها سال طول می‌کشد و دمای سطحی آن تا ۳۰۰۰ درجه کلوین کاهش می‌یابد.

نام تعدادی از غولهای سرخ

هر ستاره رشته اصلی مسنی که تا ۳ جرم خورشیدی جرم دارد، به غول سرخ تکامل می‌یابد. این ستاره سالخورده ، هسته هلیومی منقبض شونده‌ای دارد که با یک پوسته گداختی هیدروژنی احاطه شده است. تشعشعات این پوسته باعث می‌شود لایه‌های بیرونی ستاره منبسط و سرد شوند و ستاره تبدیل به غول شود. در همین حال هسته آنقدر گرم می‌شود که هلیوم برای تشکیل کربن گداخته می‌شود.

هنگامی که تمام هلیوم گداخته شود، لایه های بیرونی جدا شده و سحابی سیاره‌ای را تشکیل می‌دهند و هسته برای تشکیل یک کوتوله سفید در حال مرگ متلاشی می‌شود. هر چقدر جرم ستاره بیشتر باشد، دما و فشار هسته‌اش بیشتر است. بدین ترتیب واکنشهای هسته‌ای متنوع‌تری نسبت به ستارگان کم جرم در آن اتفاق می‌افتد. ستارگان پر جرم‌تر ، سریعتر سوخت هسته را مصرف می‌کنند و بنابراین جوانتر می‌میرند. http://daneshnameh.roshd.ir