انواع ستاره ها در فضا

مقدمه

از روی رصدهای قدیمی معلوم شده است که نورانیت پاره‌ای از ستارگان ثابت نیست، بلکه در فواصل منظم زمانی کم و زیاد می‌شود. در بسیاری از حالات توضیح علت این تغییر نورانیت به این ترتیب می‌شود که این ستاره‌ها ، عملا مزدوج هستند و دو کوکب سازنده این مجموعه در سطحی متوازی با امتداد رؤیت قرار دارند. واضح است در چنین حالتی یکی از دو کوکب مجموعه گاه به گاه در مقابل دیگری واقع می‌شود و این کسوفهای مکرر جزئی کوکبی که پنهان می‌شود، سبب کاهش شدت نور می‌شود. ولی مشاهده دقیق آسمان نشان می‌دهد که ستاره‌های متغیر دیگری نیز موجود است، که با این فرض نمی‌توان علت تغییر نورانیت آنها را بیان کرد.

در این دسته ستارگان که معمولا به نام متغیرهای قیفاووس نامیده می‌شوند (از آن جهت که اولین نمونه تحقیق شده آنها در صورت فلکی قیفاووس بوده است)، تغییر نورانیت بسیار شبه آونگی و آهنگدار نوسانات نور در این دسته از ستارگان این فکر را ایجاد کرده که بایستی قطر چنین کواکبی میان حد بالا و حد پایین حالت ضربان و تپش منظمی داشته باشد و کم و زیاد شود. مشاهده اثر دوپلر دو خطوط طیفی متغیرهای قیفاووسی عملا ثابت کرده است که این ستارگان به اصطلاح نفس می‌زنند، یعنی قشرهای سطحی آنها به شکل منظم و متناوب بالا و پایین می‌رود.

توجه به این مطلب کمال اهمیت را دارد که در مجموعه‌های متغیر کسوفی غالبا کواکب سازنده مجموعه از دسته ستارگان متعلق به رشته اصلی هستند، در صورتی که نمود ضربان انحصارا در میان غولهای سرخ قابل مشاهده است. ستاره‌های تپنده (یا ضربان دار) گروه مشخصی را می سازند و در نمودار راسل نوار باریکی را در قسمتن فوقانی ناحیه‌ای که معمولا محل قرار گرغتن ستاره‌های سرد و رقیق است اشتغال می‌کنند.




نظریه‌های مربوط به ستاره‌های تپنده

نظریه ریاضی مربوط به ضربان کره گازی نخستین بار بوسیله ادنیگتون بیان شده است و بوسیله این نظریه ارتباط میان دوره ضربان متغیر قیفاووسی از یک طرف و بزرگی هندسی و جرم ستاره از طرف دیگر آشکار می‌شود. قانون تپش ستاره‌ها کاملا با قانونی که بر نوسانات آهنگدار پیانو یا ویولون حکومت می‌کند، شباهت دارد. در این آلات موسیقی ارتفاع صوت (یا عده نوسانات) اصولا وابسته به درازای و همچنین جرم (کلفتی و نازکی) تاری است که مرتعش می‌شود. تار درازتر صوتی می‌دهد که از صوت کوتاهتر بهتر است، و اگر دو تار دارای یک طول باشند آنکه سنگینتر (کلفتر) است، صوت بمتری خواهد داشت.

دوره ضربان و تپش ستارگان گازی نیز به وجه مشابهی با ازدیاد حجم و جرم کوتاهتر می‌شود. از نظریه ادنیگتون چنان برمی‌آید که دوره ضربان درست با ریشه دوم چگالی متوسط نسبت معکوس دارد. بدان سان که هر چه جرم ستاره کمتر باشد، ضربان آن کندتر می‌شود. و چون معلوم شده که در خانواده غولهای سرخ ، چگالی متوسط با زیاد شدن جرم و نورانیت تنزل می‌کند، چنان نتیجه می‌گیریم که ستاره‌های سنگینتر و درخشنده‌تر باید دوره ضربان طولانیتری داشته باشند. این رابطه که نخستین بار بوسیله ه. شیپلی (H. Shapley) منجم هاروارد ، بنابر معلومات رصدی مقرر گردید، در علم نجوم اهمیت فراوان دارد.



سه گروه ستاره تپنده

تحقیق مفصلتر درباره عده زیادی از ستاره‌های تپنده به این نتیجه رسیده است که همه اندازه‌های مختلف دوره ضربان به یک نسبت و فراوانی دیده نمی‌شود، و این گونه ستاره‌ها را از روی دوره ضربانشان به سه گروه تقسیم کرد.
گروه اول

متغیرهای کوتاه مدت که دوره نوسان نورانیت در اینها میان شش ساعت و یک روز است.
گروه دوم

ستارگان معدودی نیز هستند که دوره ضربانشان میان یک روز و یک هفته است، ولی عده بیشتر آنها است که برای یک ضربان کامل مدتی وقت میان یک تا سه هفته صرف می‌کنند. این گروه مشتمل است بر خود ستاره معروف δ قیفاووس و ستارگانی که در این گروه قرار دارند و معمولا به نام قیفاووسهای متعارفی (یا هنجاری) نامیده می‌شوند.
گروه سوم

این گروه عده کثیری از ستاره‌های تپنده را شامل می‌شود که دوره ضربان آنها حوالی یک سال است. این متغیرهای دراز مدت را به نام متغیرهای اعجوبه قیطسی یا میراستی (Mira Geti) می‌نامند و این به مناسبت اسم ستاره میراستی (میرا یعنی شگفت انگیز) است که در صورت فلکی قیطس قرار دارد و نماینده این گروه به شمار می‌رود.
علت تپش

چرا ستاره‌ها می‌تپند و مخصوصا چرا این خاصیت تپش و ضربان تنها در ناحیه باریکی از نمودار راسل دیده می‌شود؟ البته علل زیادی می‌تواند سبب شود که ستاره گازی از حالت تعادل خارج شود. گذشتن دو ستاره از نزدیگ یکدیگر یا انفجار تصادفی کوچکی در داخل کوکب ممکن است به آسانی سبب چنین امری بشود. ولی اگر علت این باشد، در آن صورت باید میزبان یک نمود تصادفی شود و به یک طبقه خاص از ستارگان در نمودار راسل منحصر نماید. کوچکی ناحیه‌ای که ستارگان تپنده را شامل می‌شود دلیل بر آن است که در اینجا سر و کار ما با شرایط خاصی است که تنها یک بار در تمام دوران تکامل حیاتی هر کوکب حادث می‌شود.

ضربان ستاره ، نتیجه تصادفی است که میان نیروهای مولد انرژی هسته‌ای و نیروهای مولد انرژی ثقلی در مرکز ستاره صورت می‌گیرد. مقدار انرژی آزاد شده در فعل و انفعالات حرارتی هسته و مقدار انرژی آزاد شده در نتیجه انقباض ثقلی جرم کوکب تقریبا از لحاظ اندازه با یکدیگر برابر است. بنابراین می‌توان گفت که در این حالت ستارگان نمی‌دانند، از دو راه تولید انرژی ، انتخاب کدام یک بهتر است و میان این دو امکان حالت نوسانی دارند، ولی این نظریه جالب توجه از راهها و روشهای دیگر نیز باید تایید شود.




منبع : دانشنامه رشد