کانال تلگرام

عضو کانال تلگرام کتاب فارسی شوید

دمای ستاره

۱۲ اردیبهشت ۱۳۹۲
یک نظر
594 نمایش

بطور کلی ستارگان دارای مراحل مختلف جنینی، کودکی و جوانی و پیری هستند. پس از اکتشاف برابری جرم و انرژی توسط انیشتین، دانشمندان تشخیص دادند، که کلیه ستارگان باید تغییر و تحول یابند. هر ستاره هنگامی که نور (انرژی) پخش می‌کند، مقداری از ماده خویش را مصرف می‌کند. ستارگان همیشگی نیستند، روزی به دنیا آمده‌اند و روزی هم از دنیا خواهند رفت. ستارگان گوی‌های بزرگی از گاز بسیار گرم هستند که بواسطه نورشان می‌درخشند.
سطح دمای آنها هزاران درجه است و در داخل دمایشان بسیار بیشتر است. در این دماها ماده نمی‌تواند به صورت‌های جامد یا مایع وجود داشته باشد. گازهایی که ستارگان را تشکیل می‌دهند بسیار غلیظتر از گازهایی هستند که معمولا بر سطح زمین وجود دارند. چگالی فوق‌العاده زیاد آنها در نتیجه فشارهای عظیمی است که در درون آنها وجود دارد. ستارگان در فضا حرکت می‌کنند، اما حرکت آنها به آسانی قابل حس نیست.
در یک سال هیچ تغییری را در وضعیت نسبی آنها نمی‌توان ردیابی کرد، حتی در هزار سال نیز حرکت قابل ملاحظه‌ای در آنها مشهود نخواهد بود.
نقش و الگوی آنها در حال حاضر کم و بیش دقیقا همان است که در هزار سال پیش بود. این ثبات ظاهری در نتیجه فاصله عظیمی است که میان ما و آنها وجود دارد. با این فواصل چندین هزار سال طول خواهد کشید تا تغییر قابل ملاحظه‌ای در نقش ستارگان پدید آید. این ثبات ظاهری مکان ستارگان موجب شده است که نام متداول (ثوابت) به آنها اطلاق شود. اختر فیزیک‌دانان بر این باورند که در بعضی کهکشان‌ها، از جمله کهکشان راه شیری، ستارگان نوزاد بسیاری در حال تولد هستند، افزون بر آن‌که پژوهشگران اظهار می‌دارند تکامل، تخریب و محصول نهایی یک ستاره، به جرم آن بستگی دارد. در واقع سرنوشت نهایی ستاره که تا چه مرحله‌ای از پیشرفت خواهد رسید با جرم ستاره ارتباط مستقیم دارد.

رنگ ستارگان
هر وسیله‌ای که برای آشکارسازی نور بکار می‌رود دارای حساسیت طیفی است. مثل چشم انسان که اولین وسیله‌ای است برای آشکارسازی نور و حساسیت چشم برای نورهای مختلف یکسان نیست. هر وسیله دیگری هم که برای اندازه گیری نور بکار می‌رود مثل فیلم‌های عکاسی برای نورهای با طول موج‌های متفاوت، دارای حساسیت یکسان نیست. پس روشنایی یک جسم بستگی به نوع وسیله اندازه گیری شده دارد. بر این اساس قدرهای مختلفی داریم، که یکی از آنها قدر دیدگانی و دیگری قدر عکسبرداری می‌باشد.

dameye-setarehچگونه دمای ستارگان را اندازه گیری می‌کنند؟
در مورد ستارگان امکان اندازه گیری دمای جنبشی (دمایی که توسط دماسنج اندازه گیری می‌شود) وجود ندارد. زیرا نمی‌توانیم ترمومتر را در قسمت‌های مختلف ستاره قرار داده و این دما را اندازه گیری کنیم. از طرفی لایه‌های مختلف ستاره دارای دماهای مساوی نیستند و هر چه از لایه‌های خارجی به طرف لایه‌های داخلی حرکت کنیم دما افزایش می‌یابد. بنابراین تعریف دمای منحصر به فردی که مربوط به هر لایه از ستاره باشد غیر ممکن است.
برای بدست آوردن دمای یک ستاره ما به طیفی که از آن ستاره به دست می‌آید نیاز داریم. البته دمایی که ما می‌خواهیم بدست بیاوریم مربوط به سطح آن است نه داخل ستاره. دمای ستارگان بسیار واضح است که دمای سطح ستاره بسیار کمتر از داخل آن است دلیل آن هم تراکم مواد است هر چه تراکم بیشتر باشد دمای ستاره در آن محل زیادتر است تا جایی که تراکم کمتر است.
ابتدا بیایید طیف نمایی را بررسی کنیم و ببینیم اصلا چه سودی دارد که ما طیف ستاره را داشته باشیم. همان‌طور که گفته شد، دما در سطح هر ستاره را می‌توان به روش طیف نمایی بدست آورد. حتی می‌توان مقدار و نوع مواد در سطح هر ستاره را پیش‌بینی کرد. خود طیف نمایی یک علم است این علم به بررسی اشعه‌ای می‌پردازد که از طرف یک شیئ نورانی (مثلا ستاره) به سمت ما می‌آید دانشمندان این علم وسیله را برای کار خود در اختیار دارند به نام طیف نما.

طیف نما
ما ۲ تا طیف نمای کلی داریم یکی «طیف نمای منشوری» و دیگری «طیف نما با توری پراش»

طیف چیست؟
اگر شما شکست نور خورشید بعد از گذشتن از منشور را دیده باشید حتما ۷ رنگ مشهور را هم دیده‌اید به مجموع این ۷ رنگ طیف نور خورشید گفته می‌شود می دانید چرا شما رنگ‌ها را می‌بینید؟ چرا شما رنگ قرمز را از بنفش یا آبی تشخیص می‌دهید؟ دلیل آن در طول موج است رنگ سرخ بلندترین طول موج نور مرئی را دارد و بنفش کوتاه‌ترین طول موج نور مرئی را داراست.

طول موج
هنگامی که دریا طوفانی می‌شود دریا امواجی را موازی می‌فرستد وقتی کلمه طول موج می‌آید بیشتر اشخاص یاد نور می‌افتند ولی در حقیقت هر ۲ موجی طول موج دارند حتی ۲ موج دریا هر طول موج مسافت بین ۲ قعر یا قله موج است حالا ممکن است این سؤال برایتان پیش بیاید که شاید طول موج ما آنقدر کوچک بود که نتوانستیم آن را با واحد مثلا سانتیمتر یا متر اندازه بگیریم.
در پاسخ باید گفت که طول موج را با واحدی به نام آنگستروم اندازه می‌گیرند که چیزی در حدود ۱۰ به توان منفی ۱۰ متر است. برای مثال طول موج نور سرخ ۷۰۰۰ آنگستروم است برای تبدیل آن به متر باید:

(۷×۱۰^۳)/(۱۰^۱۰) = ۷×۱۰^-۷m

پس تا اینجای کار، ما با طیف و وسیله مورد استفاده اخترشناسان برای فهمیدن دمای ستارگان آشنا شدیم. دوباره به بحث اصلی می‌پردازیم؛ برای آنکه یک واحد مشخصی برای دما داشته باشیم دما را با واحد کلوین نشان می‌دهیم. برای آنکه با مقیاس کلوین بیشتر آشنا شوید:

x(k)-۲۷۳=y(cg) دمای ستارگان k=کلوین cg=سانتیگراد

معمولا دمای ستارگان بین ۵۰۰۰ تا ۷۰۰۰ کلوین می‌باشد برای بیان این گرما یک مثال بچگانه می‌زنم آیا شما می‌توانید دست خود را داخل آبی در حال جوش بگذارید؟ اگر نمی‌توانید باید بدانید که این آب در حدود ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد دما دارد برای مقایسه ۲ کار می‌توان انجام داد. اینکه دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد را به کلوین تبدیل کنیم: ۱ ۵۰۰۰ درجه کلوین را به سانتی‌گراد تبدیل کنیم: ۲ ما راه اول را بر می‌گزینیم یعنی سانتیگراد را به کلوین تبدیل می‌کنیم ۱۰۰+۲۷۳=۳۷۳(K) حالا بیایید ۵۰۰۰ را در صورت و ۳۷۳ را در مخرج بگذارید و مقایسه کنید ۵۰۰۰/۳۷۳=۱۳/۴ جواب تقریبی است می‌بینید که ۱۳ برابر دمای آب جوش را اگر بالا ببریم تازه به دمای سطح ستاره‌ای با دمای پایین می‌رسد. دانشمندان مینیمم دمای ستارگان را ۱۸۰۰ درجه کلوین و ماکزیمم آن را ۵۰۰۰۰ درجه کلوین ثبت کرده‌اند.

لینک کوتاه مطلب

http://ketabfarsi.ir/?p=1854
  • خیلی ممنون . لطفا دایره المعارف هوا فضا هم بگذارید.