بطور کلی ستارگان دارای مراحل مختلف جنینی ، کودکی و جوانی و پیریهستند. پس از اکتشاف برابری جرم و انرژی توسط انیشتین ، دانشمندان تشخیص دادند کهکلیه ستارگان باید تغییر و تحول یابند. تکامل، تخریب و محصول نهایی یکستاره، بهجرمآن بستگی دارد. در واقع سرنوشت نهاییستاره که تا چه مرحله ای از پیشرفت خواهد رسید با جرم ستاره ارتباط مستقیم دارد. اطلاعات مربوط به جرم ستارگان از مسائل بسیار مهم به شمار میرود.
تشکیل ستارهها
گوی آتشین مورد نظر درنظریهانفجار بزرگ، حاویهیدروژنوهلیومبود، که دراثر انفجار بصورت گازها و گرد و غباری در فضا بصورت پلاسمای فضایی متشکل از ذراتبسیاری از جمله الکترونها ، پروتونها ، نوترونها و نیز مقداری یونهای هلیوم بهبیرون تراوش میکند. با گذشت زمان و تراکم ماده در برخی سحابیها شکل می گیرند. اینمواد متراکم رشد کرده و تودههای عظیم گازی را بوجود میآورند که تحت عنوان پیشستارهها معروفند و با گذشت زمان به ستاره مبدل میشوند. بسیاری از این تودهها دراثرنیروی گرانشو گریز از مرکز بزرگ و کوچکمیشوند، که اگر نیروی گرانش غالب باشد، رمبش و فرو ریزش ستاره مطرح میشود و اگرنیروی گریز از مرکز غالب شود، احتمال تلاشی ستاره و شکل گیریاقماروسیاراتمیرود.
ارتباط جرمبا مرگ ستارگان
سه طریق برایمرگستارگانوجود دارد. ستارگانی که جرم آنها کمتر از 1.4 برابر جرمخورشیداست. این ستارگان در نهایت بهکوتولههای سفیدتبدیل میشوند. ستارگانی کهجرم آنها بیشتر از 1.4 برابر جرم خورشید است، در نهایت بهستارگاننوترونیو بهسیاه چالههاتبدیل خواهند شد.
مراحل پایانی عمر ستارگان
دیر یا زود سوخت هستهای ستارگان به پایان رسیدهو در این صورت ستاره با تراکم خود ، انرژی گرانشی بهانرژیهستهایغالب آمده و این تراکم (رمبش) تا تبدیل شدن الکترونهای آزاد ستاره بهالکترونهای دژنره ادامه پیدا میکند، که در این صورت ستاره به یک ستاره کوتوله سفیدتبدیل شده است. برخی از ستارگان از طریقانفجارهای ابر نواختریبه ستارگان نوترونیتبدیل میشوند. هنگامی که ستاره در اواخر عمر خود باشد، به مراحلنواختریاابر نواخترمیرسد.
در این مرحلهستاره از حداکثر انرژی خود استفاده میکند و این امر سبب میشود که شدت تابش نور آنبطور چشمگیر تغییر کند. در این حالت ستاره گرد و غبارهای (سحابیها) اطرافخود را میبلعد و این امر سبب میشود که بر ذرات تشکیل دهنده ستاره فشار وارد آید. ستاره حالتیپلاسماییدارد و فشار ممکن است به حدی برسد که برالکترونهاوهستههایآن اثر کند و الکترون بهپروتونبرخورد کرده که در این برخورد بهنوترونتبدیل میشود.
در طی این واکنش مقادیر زیادیامواجگاماتولید میشود. اگر تعداد نوترونهای تشکیل به قدری زیاد شوند که در اینستاره ، حجم نوترونها به 16 کیلومتر برسد در این هنگام ،چگالیاین ستارهبسیار زیاد میشود، بطوری که میتواند نور را از مسیر خود منحرف و خمیده کند. دراین مرحله ستاره به ستاره نوترونی تبدیل میشود.
اگر شعاع تعداد نوترونهایآن به بیش از 16000 کیلومتر برسد (البته در این افزایش شعاع ، نوترونها به هم فشردههستند)، چگالی این ستاره به قدری زیاد میشود که میتواند نور را هم به خود جذبکند، که به آن سیاهچاله میگویند. سیاهچالهها با جرم زیاد خود ، حجم کوچکی دارند. تشکیل سیاه چاله آخرین مرحله مرگ ستاره میباشد.
انواع سیاهچاله
1.شوارتس شیلید: ساده ترین نوعسیاهچالههاست، بار و چرخش ندارد، تنها یک افق رویداد و یک فوتون کره دارد، از آننمی توان انرژی استخراج کرد. شامل تکینگی ، نقطهای است که در آن ماده تا چگالینامحدود در هم فرو رفته است.
2.رایزنر- نورد شتروم: هم بار دارد وهمچرخش ، می تواند دو افق رویداد داشته باشد ، اما تنها یک فوتون کره دارد. شامل یکتکینگی نقطه ای است که وجود آن در طبیعت نامحتمل است، زیرا بارهای آن همدیگر راخنثی می کنند.
3.کر: چرخش دارد، اما بار ندارد. بیضیو از بیرونی حد استاتیک است. منطقه تیره میان افق رویداد و حد استاتیکارگوسفراست، که می توان از آن انرژی استخراج کرد. می تواند دو افق رویداد ودو حد استاتیک داشته باشد. دو فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی حلقهای است.
4.کر- نیومان: هم بار دارد و هم چرخش ،همان سیاهچاله کر است، جز اینکه بار دارد، ساختارش شبیه ساختار سیاهچاله کر است. میتوان از آن انرژی استخراج کرد. یک تکنیگی حلقهای دارد.
بنظر پژوهشگرانچهارنوع سیاهچاله همچنانکه ذکر شد می تواند وجود داشته باشند. مهمترین موضوع در بابسیاه چاله آنست که ، بدانیم ماده در داخل سیاهچالهای که حاصل آمده است در نهایت بهچه سرنوشتی دچار می شود؟ اختر فیزیکدانان میگویند:
اگر مقداری ماده به داخلحفره سیاه از قبیل آنچه که از یک ستاره وزین مرده بجای مانده بیندازید، نتیجه نهاییهمواره الزاما یک چیز خواهد بود و تنها جرم ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ایکه جسم با خود حمل می کند باقی خواهند ماند. اما اگر کل جهان به داخل حفره سیاه خودبیفتد، یعنی به شکل سیاهچاله در آید، دیگر حتی کمیاب بنیادی (جرم) ، بار الکتریکی واندازه حرکت زاویه ای نیز ناپدید می گردند.
منبع:شهر مجازی پارسیان