حدس دانشمندان درباره ستاره پرنور کهکشان/ عاقبت خورشید سوزان به «کوتوله سیاه» تبدیل می‌شود؟

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، هزاران ستاره به عنوان نورانی‌ترین نقاط در آسمان ظاهر می‌شود. ستارگان نورهای چشمک‌زن هستند که نشان‌دهنده عظمت جهان است. این روزها آلودگی چنان آسمان‌ها را کم‌نور کرده است که دیگر به سختی می‌توان این منظره حیرت‌انگیزی را که نسل‌ها در پی جستجوی آن‌ها هستیم، ثبت کنیم. امروزه با پیشرفت فناوری توانایی دیدن ستارگان در شب حتی در دسترس مردم عادی نیز قرار گرفته است.

کوتوله سفید به‌آرامی سرد می‌شود

اخترشناسان چند صورت فلکی از ستارگان را نیز نام‌گذاری کرده‌اند، اما در واقعیت تعداد ستارگان در جهان بسیار بیش‌تر از آن چیزی است که بتوان برای آن نام انتخاب کرد. بر اساس مطالعه‌ای که در اکتبر ۲۰۱۶ در مجله ساینس منتشر شد تصاویر منتشرشده از تلسکوپ فضایی هابل نشان می‌دهد که تعداد کهکشان‌ها ۱۰ برابر بیش‌تر از آن‌چه قبلا تصور می‌کردند در جهان وجود دارد. در مجموع تقریبا ۲ تریلیون کهکشان وجود دارد. همچنین دانشمندان در مطالعات جدید خود تخمین زدند تقریبا ۱۰۰ میلیون ستاره در کهکشان به‌طور متوسط زندگی می‌کند.

اخترشناسان و علاقه‌مندان به علم نجوم با استفاده از تلسکوپ و ابزارهای نجومی می‌توانند این اجسام نورانی را در آسمان مشاهده کنند. بدون شک اخترشناسان بدون این فناوری‌ها هرگز نمی‌توانستند آسمان را به‌خوبی رصد کنند. درخشان‌ترین ستارگان در کهکشان به‌اندازه‌ای می‌درخشند که توسط تلسکوپ شناسایی شوند. در سال ۲۰۰۸، تقریبا ۴۸ میلیون ستاره یا تنها نیمی از تعداد آن تخمین زده شده است.

ستاره‌ها با همجوشی اتم‌ها در هسته‌شان نور و گرما تولید می‌کنند. زمانی‌که سوخت ستارگان در محدوده جرمی تمام می‌شود، منفجر شده و هسته‌ای متراکم از خود به‌جای می‌گذارد که دیگر قادر به همجوشی با ستارگان دیگر نیست و بقایای این ستاره کوتوله سفید نامیده می‌شود. کوتوله سفید در طی چند تریلیون سال آینده به‌آرامی سرد می‌شود. کوتوله‌های سفید بقایای داغ ابرنواخترها، هسته‌های ستاره‌ای متراکم و قوی از نظر گرانشی هستند که در مسیر تبدیل شدن به سیاه‌چاله‌ها قرار دارند. کوتوله سفید امکان دارد به اندازه‌ای قوی باشد که یک سیاره را از هم جدا کند.

بیشتر بخوانید:

سفر در زمان با عبور از سفیدچاله‌ها/ دانشمندان موفق به ردیابی دروازه حرکت در زمان می‌شوند؟

روی نامهربان آفتاب/ طوفان خورشیدی می‌تواند زمین را نابود کند؟

کوتوله سفید از خاموش شدن ستاره ایجاد می‌شود

اخترشناسان تعداد ستارگان یک کهکشان را بر اساس جرم کهکشانی تخمین می‌زنند. جهان در حال انبساط است و کهکشان‌ها از هم دورتر می‌شوند. همچنین کهکشان‌ها در حال چرخش هستند و با استفاده از این اندازه‌گیری‌های مبتنی بر نور، اخترشناسان می‌توانند تخمین تقریبی از سرعت چرخش کهکشان انجام دهند و جرم آن نیز مشخص می‌شود.

کوتوله‌های سفید ستارگانی هستند که هیدروژن استفاده شده در سوخت هسته‌ای را نیز می‌سوزانند. ستارگان در چند دوره زندگی می‌کنند. اگر در دوران پیری جرم آن‌ها از حدی پایین‌تر باشد به ستاره نوترونی یا سیاه‌چاله تبدیل می‌شود و اگر از این حد نیز کم‌جرم‌تر شود به کوتوله سفید تبدیل می‌شود. تعداد کوتوله‌های سفید در آسمان بسیار زیاد است و آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستارگان است.

کوتوله‌های سفید بقایای داغ و متراکم ستارگانی هستند که مدت‌هاست مرده‌اند. آن‌ها هسته‌های ستارگانی هستند که پس از اتمام ذخایر سوخت ستاره‌ای و پرتاب بخش عمده گاز و غبار خود به فضا باقی می‌مانند. این اجرام عجیب‌وغریب مرحله نهایی تکامل را برای اکثر ستارگان جهان نشان می‌دهد و منجر به درکی عمیق از کیهان می‌شود. جرم یک کوتوله سفید تقریبا برابر با جرم خورشید است. ستاره‌شناسان به‌دلیل اندازه کوچک کوتوله‌های سفید به‌راحتی نمی‌توانند آن‌ها را نیز پیدا کنند. همچنین آن‌ها با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شوند.

کوتوله سفید نور زیادی تولید می‌کند. این نور از آزاد شدن آهسته و پیوسته انرژی ذخیره‌شده در یک ستاره ناشی می‌شود. کوتوله‌های سفید زمانی به‌دنیا می‌آیند که یک ستاره خاموش شود. کوتوله سفید شامل یک ترکیب عجیب‌وغریب از هلیوم، کربن و هسته‌های اکسیژن است که در دریایی از الکترون شناور هستند. فشار ناشی از الکترون‌ها سبب حفظ کوتوله سفید می‌شود و از تبدیل شدن ستارگان به سیاه‌چاله جلوگیری می‌کنند.

کوتوله سیاه چیست؟

فضای اطراف کوتوله سفید فوق‌العاده داغ با درخشش نور فرابنفش و اشعه ایکس احاطه شده است. کوتوله سفید آینده‌ای طولانی و آرام در پیش دارد. همچنین به‌آرامی سرد و کم‌رنگ می‌شود. در نهایت به توده‌ای بی‌اثر از کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد و به‌طور نامرئی در فضا شناور می‌شود. جهان به‌اندازه کافی پیر نیست که به کوتوله‌های سیاه تبدیل شود.

کوتوله سیاه به باقی‌مانده یک کوتوله سفید می‌گویند. با کند شدن و سرانجام بازایستادن کوتوله سفید از رمبش یا درون پاشی، دمای لازم برای تابش کوتوله به مرور زمان کاهش پیدا می‌کند و کم‌نور می‌شود و در نهایت تبدیل به کوتوله سیاه می‌شود. حال این‌که خورشید تبدیل به کوتوله سیاه می‌شود یکی از موضوعات چالش‌برانگیز است. رمبش گرانشی یا همان درون پاشی به فرو ریختن یک جسم به درون بر اثر گرانش خودش گفته می‌شود.

بیشتر بخوانید:

گام بلند دانشمند ایرانی در ارایه نظریه وحدت/ سیاه‌چاله‌ها چگونه ایجاد می‌شوند؟

کشف سیاه‌چاله سرگردان در فضای خالی کیهان

خورشید چه رنگی است؟

ستارگانی مانند خورشید جرم کافی برای تبدیل شدن به ستاره‌های نوترونی را نیز ندارند. آن‌ها گسترش می‌یابند تا تبدیل به غول‌های سرخ شوند. لایه‌های بیرونی آن از بین می‌رود تا زمانی‌که هسته آن‌ها باقی بماند. پس از این رویداد تبدیل به کوتوله سفید می‌شود. کوتوله سفید خنک می‌شود، زیرا واکنش‌های همجوشی ندارند. زمانی‌که این اتفاق رخ دهد، آن‌ها به کوتوله سیاه تبدیل می‌شود.

در حال حاضر هیچ‌گونه کوتوله سیاهی وجود ندارد. این به دلیل آن است که صدها میلیارد سال زمان می‌برد تا کوتوله سفید نور خود را به‌طور کامل از دست دهد و خاموش شود. دانشمندان سن جهان را ۱۳.۸ میلیارد سال محاسبه کرده‌اند. قدیمی‌ترین کوتوله‌های سفید همچنان نور تولید می‌کنند در حالی که در چندین هزار درجه کلوین می‌سوزند. کلوین اغلب به عنوان اندازه‌گیری دمای رنگ منابع نور استفاده می‌شود.

خورشید یک کوادریلیون سال یا هزار تریلیون سال زمان می‌برد تا خنک شود و به کوتوله سیاه تبدیل شود. دانشمندان می‌گویند؛ زمانی‌که خورشید به کوتوله سیاه تبدیل شود، تمام اجزا در منظومه شمسی تاریک خواهد شد. دمای زمین پس از یک هفته بدون خورشید، به صفر درجه سانتی‌گراد و سال بعد به منفی ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد کاهش پیدا می‌کند. خورشید به عنوان ستاره دنباله‌دار اصلی طبقه‌بندی می‌شود. رنگ خورشید سفید است، اما در جو زمین زرد به‌نظر می‌رسد.

انتهای پیام/۳۰۰۴/