همچون هر چیز دیگری که در این جهان وجود دارد، ستارگان نیز دارای پایان هستند.

نوع مرگ ستاره ها رابطه مستقیمی با جرم آنها دارد. ستاره های کوچکی همچون خورشید، معمولا وقتی سوخت شان تمام می شود ابتدا شروع به انبساط می کنند و به موجودات سرخ رنگ بزرگی تبدیل می شوند که به آنها غول سرخ می گویند. آنها سپس از انبساط هم باز می ایستند و آرام آرام سرد و کوچک شده و به کوتوله های سفید تبدیل می شوند.

اما مرگ ستاره های بزرگ تر داستان متفاوتی دارد. ستاره هایی که جرم بسیار بیشتری نسبت به خورشید داشته باشند، به هنگام فرا رسیدن مرگ شان به ابرنواختر یا همان سوپرنوا (Supernova) تبدیل می شوند و نوری از خود ساطع می کنند که برابر یا حتی بیشتر از نور تمام ستاره های آن کهکشان است!

در این ویدیو مقاله در کوییک ریویو با ما همراه باشید تا به دانش خود در مورد این اجرام عجیب کیهانی بیافزایید.

ابرنواختر کپلر

تصویری واقعی از بقایای ابرنواختر Kepler که یوهانس کپلر در سال 1604 آن را کشف کرد

تاریخچه کشف ابرنواختر ها

کتب و اسناد تاریخی کیهان شناسان گذشته نشان می دهد که بشر حداقل از 1000 سال پیش ابرنواختر ها را در آسمان مشاهده کرده است. در طول تاریخ کیهان شناسان اروپایی و آسیایی چندین بار از مشاهده اجرام بسیار نورانی در آسمان صحبت کرده اند که نور آنها حتی در روز هم قابل مشاهده بوده است.

دو سوپرنوای معروف یعنی تیکو و کپلر به ترتیب توسط کیهان شناسان بزرگ غربی یعنی تیکوبراهه و یوهانس کپلر در سال های 1572 و 1604 کشف شدند.

مطالعات نشان می دهد که در هر کهکشان تقریبا هر ساله یک ستاره منفجر می شود و به ابرنواختر تبدیل می شود. با این حال در کهکشان راه شیری از سال 1604 که ابرنواختر کپلر شکل گرفت، دیگر ستاره ی بزرگی منفجر نشده، اما دانشمندان معتقدند که ما احتمالا تا پایان قرن اخیر شاهد یک ابرنواختر در کهکشان مان خواهیم بود.

تصویر هنری سوپرنوا

سوپرنوا چگونه به وجود می آید؟

ابرنواختران بر اساس نوع شکل گیری شان به دو دسته ی عمده تقسیم می شوند.

در نوع اول، یک ستاره ی بسیار بزرگ شروع به جذب ماده از ستاره ی کوچک تری در مدار خودش می کند. این کار آنقدر ادامه می یابد تا جرم ستاره ی بزرگ به حدی زیاد شود که واکنش های هسته ای غیر قابل کنترلی در آن شکل بگیرد. به این ترتیب دمای آن ستاره تا 600 میلیون درجه ی سانتی گراد بالا رفته و سپس با انتشار حجم غیر قابل تصوری انرژی منفجر شده و یک ابرنواختر را شکل می دهد.

نوع دوم ابرنواختر ها زمانی شکل می گیرد که یک ستاره ی بزرگ سوختش تمام شود. در این زمان هسته ی ستاره شروع به بلعیدن محتویات ستاره می کند و این پروسه آنقدر ادامه پیدا می کند که هسته دیگر توانایی تحمل وزن خود را نداشته باشد. در این زمان فروپاشی هسته ی ستاره منجر به شکل گیری سوپرنوا می شود.

همه چیز زیر سر آهن است!

پروسه ی سوخت و ساز در ستاره ها در مرحله ی اول با همجوشی عناصر سبکی همچون هیدروژن و هلیوم صورت می گیرد، همانند چیزی که هم اکنون در خورشید در جریان است.

پس از اینکه ذخیره ی این عناصر در ستاره به اتمام رسید، عناصر سنگین تری همچون کربن شروع به همجوشی می کنند و وقتی کربن هم تمام شد، باز هم عناصر سنگین تری مانند سیلیسوم و منیزیم که در اثر همجوشی عناصر قبلی به وجود آمده بودند شروع به همجوشی می کنند.

این همجوشی های متوالی همین طور که ذخایر سوخت ستاره را مرحله به مرحله تمام می کنند و عناصر سنگین تر تولید می کنند، دمای هسته ی ستاره را نیز دائما بالا می برند تا هسته بتواند ستاره را همین طور که هست حفظ کند.

پروسه ی شکل گیری عناصر سنگین تر آنقدر ادامه می یابد تا به آهن برسد. بر خلاف روند قبلی که عنصر های سبک تر شکل می گرفتند و انرژی آزاد می کردند، آهن در واکنش هسته ای انرژی آزاد نمی کند بلکه انرژی جذب می کند! بنابراین هنگامی که آهن شکل می گیرد، به جای اینکه انرژی بیشتری را برای هسته ی ستاره تامین کند تا هسته بتواند با گرانش اش کیان ستاره را حفظ کند، انرژی آن را مصرف می کند. به همین دلیل آهن آخرین عنصری است که هسته ی ستاره تولید می کند و پس از آن دیگر منبعی برای سوختن وجود ندارد.

آهنی که هم اکنون در سیاره ی ما وجود دارد روزگاری توسط یک شهاب سنگ جدا شده از سوپرنوا به زمین آورده شد

در این زمان به دلیل نبودن هیچ منبع انرژی، هسته ی آهنی ستاره توانایی جلوگیری از انقباض بیشتر خود را ندارد و به این ترتیب هسته ی آهنی بر روی خودش خراب شده و انفجار عظیم از درون آغاز می شود. وقتی کار به اینجا می رسد، چگالی و دمای ستاره آنچنان زیاد می شود که حتی عناصر سنگین تر از آهن نیز در آن تولید می شوند، البته فقط در لحظه هایی بسیار کوتاه، چرا که دیگر زمانی باقی نمانده تا حجم زیادی از این عناصر تولید شود! علت کمیاب بودن عناصر سنگین همچون اورانیوم نیز همین است.

در مرحله ی نهایی، انفجار بزرگ و شکافت ستاره قرار دارد که بخش زیادی از محتویات ستاره را به فضای اطراف پرتاب می کند. تمامی عناصر سنگینی که اکنون در کره زمین وجود دارند نیز روزگاری در یک سوپرنوا به وجود آمده اند و در برخورد با زمین به اعماق آن نفوذ کرده اند.

نور ابرنواختر

نور حاصل از انفجار ابرنواختر از نور تمامی ستارگان آن کهکشان بیشتر است

بعد از انفجار ستاره چه می شود؟

پس از انفجار ستاره، در صورتی که هسته ی آن سالم مانده باشد و جرم آن 2 تا 3 برابر جرم خورشید باشد، یک ستاره ی نوترونی تشکیل می شود. در این شرایط هسته ی ستاره ی اصلی با گرانش بسیار زیادی که دارد شروع به فرو بلعیدن خودش می کند و الکترون ها و پروتون ها را به یکدیگر می فشارد و نوترون ها را می سازد. به این ترتیب ستاره های نوترونی دارای چگالی بسیار بالایی هستند به طوری که یک فنجان از آنها می تواند میلیارد ها تن وزن داشته باشد!

اگر جرم هسته ی ستاره ی اصلی بسیار بیشتر از جرم خورشید باشد، گرانش طبیعی اش آنقدر بالا می رود که از ستاره ی نوترونی نیز فراتر می رود و علاوه بر فرو بلعیدن خودش، شروع به بلعیدن اجرام اطرافش نیز می کند که در این شرایط یک سیاه چاله ی جدید در فضا شکل می گیرد.

سیستم هشدار شکل گیری سوپرنوا

در ویدیویی که در ابتدای این مقاله قرار دارد خواهید دید که اختراع جدید بشر به نام Super Nova Early Warning System یا همان اسنوز، چگونه به ما کمک خواهد کرد تا برای اولین بار در تاریخ انفجار ابرنواختر بعدی را در زمان درست مشاهده کنیم و چیزی را ببینیم که هیچ انسانی تاکنون به چشم ندیده است!

این مطلب را دوست داشتید؟

به آن 1 ← 5 امتیاز بدهید

امتیاز مطلب 5 / 5. تعداد آرا 8

هنوز هیچ امتیازی ثبت نشده! شما اولین نفر باشید