25 خرداد ماه 1388 (مطلب شماره 166)
جرم یک ستاره، طول عمرش را مشخص می کند. کم جرم ترین ستارگان، طولانی ترین عمرها را نیز دارند؛ در حالیکه پرجرم ترینشان در کیهان، سوخت درونی اشان را تنها در چند میلیون سال به اتمام رسانده و سرانجام نیز در جریان یک انفجار ابرنواختری از میان می روند. حالا؛ چقد ستارگان عمر می کنند؟

خورشید در نهایت در لباس یک غول سرخ؛ مقادیر عظیمی از جرم خود را به شکل بادهای عظیم خورشیدی از دست خواهد داد و در نهایت زمین را در کام آتشین خود فرو خواهد برد؛ عکس از : Universetoday

عواملی وجود دارد که تعیین کننده میزان بقای یک ستاره است؛ اینکه با چه سرعتی سوخت هیدروژن هسته اشان را می سوزانند و اینکه آیا راهی برای امتزاج سوخت در هسته اشان وجود دارد یا نه. خورشید ما سه لایه مجزا دارد (مطلب شماره 116) : هسته؛ که واکنش های گرماهسته ای در آن بوقوع می پیوندد، ناحیه تابشی که فوتون های نور، تابش شده و سپس بوسیله اتم های سازنده این ناحیه سریعاً جذب می شوند و آخرین ناحیه نیز پوش همرفتی است که گاز داغ در مرز ناحیه تابشی توسط آن و از طریق ستون هایی از پلاسما، به بالا و به سمت سطح ستاره رانده می شود.
بیایید از بزرگترین ستارگان شروع کنیم. بزرگترین ستارگان ممکن، احتمالاً 150 برابر خورشید جرم دارند. برای مثال ستاره هیولای اتا-کارینا که در فاصله حدود 8000 سال نوری از ما واقع شده است. اتا-کارینا، احتمالاً کمتر از  3 میلیون سال پیش تشکیل شده است. آنچنان سوخت درونی اش را سریع مصرف می کند که انرژی خروجی آن، 4 میلیون برابر خورشید ماست. ستاره شناسان گمان می کنند که اتا-کارینا، کمتر از 100,000 سال دیگر خواهد مرد. در واقع این ستاره ممکن است از حالا تا هر روز دیگری در جریان یک انفجار مهیب ابرنواختری از هم فروبپاشد.
همچنانکه ستارگان کوچکتر می شوند، طولانی تر نیز عمر می کنند. خورشید ما در حدود 4.5 میلیارد سال دارد و به آرامی هیدروژن را در هسته اش به هلیوم تبدیل می کند. خورشید، سوخت هیدروژنی اش را برای حدود 5 میلیارد سال دیگر و حتی بیشتر نیز خواهد داشت و در نهایت به یک غول سرخ مبدل می شود (مطلب شماره 142). در چنین شرایطی تا چندین برابر ابعاد کنونی اش انبساط می یابد و لایه های بیرونی اش را در فضا رها می سازد و سرانجام به یک کوتوله سفید (مطلب شماره 19) بدل خواهد شد؛ جرمی بسیار چگال با ابعادی در حدود زمین. پس مدت زمان عمر یک ستاره با جرمی در حدود جرم خورشید، در حدود 10 میلیارد سال خواهد بود.

خوشه ستاره ای (مطلب شماره 36) NGC 290، از نگاه تلسکوپ فضایی هابل. همانگونه که می بینید ستارگان رنگارنگی در تصویر دیده می شود. می دانیم که رنگ ستارگان در بسیاری از موارد مبین سن آنهاست (مطلب شماره 64). این را نیز می دانیم که تمامی ستارگان یک خوشه ستاره ای همزمان بوجود آمده اند. پس از این تصویر می توان دریافت که در حقیقت آنچه که زمان مرگ ستارگان را تعیین می کند، جرم آنهاست نه مبدأ زمانی تشکیلشان

 کوچکترین ستارگان، کوتوله های سرخند. که حداکثر جرمشان در حدود نصف خورشید بوده و حداقل آن نیز تا 7.5% جرم خورشید تقلیل می یابد. یک کوتوله سرخ با جرمی در حدود 10% خورشید، در حدود یک ده هزارم انرژی خروجی خورشید را تولید می کند. به علاوه کوتوله های سرخ، منطقه تابشی را در اطراف هسته اشان ندارند. به جایش پوش همرفتی ستاره، تا نزدیکی هسته کشیده شده است. این به آن معناست که هسته ستاره مداوماً در حال مخلوط شدن است و خاکستر هلیومی، بلافاصله پس از تولید از هسته دور می شود تا در جریان فرآیندها دخالتی نداشته باشد. کوتوله های سرخ بر خلاف دیگر ستارگان، تمامی هیدروژنشان را در هسته می سوزانند و این به دلیل مخلوط شدن مداوم سوخت درونی ستاره است. کوتوله های سرخ کوچکتر، در حدود 10 تریلیون سال و یا حتی بیشتر عمر می کنند.
پس چقدر ستارگان عمر می کنند؟ بزرگترین ستارگان، تنها در حدود چندین میلیون سال، ستارگان متوسط میلیاردها سال و بالاخره کوچکترین ستارگان تریلیون ها سال عمر می کنند. 

منبع : Universetoday

***