کوتوله سفید: تفاوت بین نسخه‌ها
هانيه اميري (بحث | مشارکتها) جز (جایگزینی متن - 'ستاره' به 'ستاره') |
(←تاریخچه) |
||
| سطر ۸: | سطر ۸: | ||
<ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref> | <ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref> | ||
== تاریخچه == | == تاریخچه == | ||
| − | در سال ۱۸۶۲، نخستین بار یک [[ | + | در سال ۱۸۶۲، نخستین بار یک [[ستارهشناس]] آمریکایی به نام [[الوان کلارک]] در حال آزمایش [[تلسکوپ]] ۵/۱۸ اینچی خود، همدم [[شباهنگ]] را دید و اما این همدم که به نام شباهنگ - B خوانده می‌شود خود یک معما است. در طیف سنجی مشخص شد که سطح آن از خورشید ما گرمتر است اما ستارهای بسیار تیره‌تر از خورشید ما می‌باشد. این موضوع نشانگر آن است که قطر همدم باید کم و در حدود ۲ درصد خورشید یعنی دو برابر [[زمین]] باشد. این مقدار از نظر نجومی مقدار بسیار کوچکی است، لذا این ستاره داغ و کوچک نام [[کوتوله سفید]] را به خود گرفت. [[شباهنگ]]، بهمراه هم‌دمش که یک کوتولهٔ سفید است. اکنون مشخص شده‌است که کوتوله‌های سفید، باقیمانده ستارههایی مانند خورشید در هنگام مرگ هستند. بنابراین مرگ [[خورشید]] ما با تولد یک کوتوله سفید همراه است. |
<ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref> | <ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref> | ||
| + | |||
== [[چگالی]] شباهنگ == | == [[چگالی]] شباهنگ == | ||
شباهنگ – B با وجود کوچکی، همان اندازهٔ وزن [[خورشید]] را دارد. جای گرفتن این همه جرم در حجمی باین کوچکی، باید جسمی آنچنان چگال و فشرده را تشکیل دهد که نظیر آن روی زمین وجود ندارد. در حقیقت یک فنجان از مواد تشکیل دهنده یک کوتوله سفید صدها تن وزن دارد. جالب اینجاست که ستارهٔ درخشان [[صورت فلکی سگ کوچک]] یعنی [[شعرای شامی]] نیز یک همدم کوتوله سفید کم فروغ دارد که مشاهده آن نسبت به همدم شباهنگ کمی مشکل تر است. | شباهنگ – B با وجود کوچکی، همان اندازهٔ وزن [[خورشید]] را دارد. جای گرفتن این همه جرم در حجمی باین کوچکی، باید جسمی آنچنان چگال و فشرده را تشکیل دهد که نظیر آن روی زمین وجود ندارد. در حقیقت یک فنجان از مواد تشکیل دهنده یک کوتوله سفید صدها تن وزن دارد. جالب اینجاست که ستارهٔ درخشان [[صورت فلکی سگ کوچک]] یعنی [[شعرای شامی]] نیز یک همدم کوتوله سفید کم فروغ دارد که مشاهده آن نسبت به همدم شباهنگ کمی مشکل تر است. | ||
نسخهٔ ۲۵ فوریهٔ ۲۰۱۳، ساعت ۱۸:۴۰
در طی زندگی یک ستاره در دوران پیری برخی از ستارگان که از حد مشخصی بزرگ‌تر باشند به سیاهچاله و اگر از این حد کوچکتر باشند تبدیل به کوتوله سفید می‌شوند
ماده تشکیل دهنده کوتوله‌های سفید به اندازه‌ای به هم فشرده‌است که یک قاشق غذاخوری آن چند تن وزن دارد.
کوتوله‌های سفید، که تعدادشان در کهکشان ما نسبتاً زیاد است، آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستارهها هستند. ستارههایی که جرمشان تقریباً معادل جرم خورشید (۲/۱ جرم خورشید) و یا کمتر از آن است به احتمال زیاد همگی به کوتوله سفید تبدیل می‌شوند. این اصطلاح برای توصیف مرحله‌ای از تکامل ستارهای به کار می‌رود که ستاره پس از تبدیل شدن به غول سرخ، در آن مرحله از انقباض باز می‌ایستد. در مرحله کوتوله سفید، ماده ستارهای فشرده می‌شود و به جسمی کم نور، به اندازه‌ای بسیار کوچک، به بزرگی زمین، تبدیل می‌شود. از آنجا که ستاره دیگر هیچ منبعی برای تولید انرژی ندارد، سرد می‌شود. پس یک کوتولهٔ سفید، ستارهای است که دیگر سوخت هسته‌ای اش تمام شده و در نتیجه بسیار فشرده و کوچک می‌شود. چنین ستارگانی بسیار داغ هستند ولی آهسته آهسته دمای خود را از دست می‌دهند. <ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref>
تاریخچه
در سال ۱۸۶۲، نخستین بار یک ستارهشناس آمریکایی به نام الوان کلارک در حال آزمایش تلسکوپ ۵/۱۸ اینچی خود، همدم شباهنگ را دید و اما این همدم که به نام شباهنگ - B خوانده می‌شود خود یک معما است. در طیف سنجی مشخص شد که سطح آن از خورشید ما گرمتر است اما ستارهای بسیار تیره‌تر از خورشید ما می‌باشد. این موضوع نشانگر آن است که قطر همدم باید کم و در حدود ۲ درصد خورشید یعنی دو برابر زمین باشد. این مقدار از نظر نجومی مقدار بسیار کوچکی است، لذا این ستاره داغ و کوچک نام کوتوله سفید را به خود گرفت. شباهنگ، بهمراه هم‌دمش که یک کوتولهٔ سفید است. اکنون مشخص شده‌است که کوتوله‌های سفید، باقیمانده ستارههایی مانند خورشید در هنگام مرگ هستند. بنابراین مرگ خورشید ما با تولد یک کوتوله سفید همراه است. <ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref>
چگالی شباهنگ
شباهنگ – B با وجود کوچکی، همان اندازهٔ وزن خورشید را دارد. جای گرفتن این همه جرم در حجمی باین کوچکی، باید جسمی آنچنان چگال و فشرده را تشکیل دهد که نظیر آن روی زمین وجود ندارد. در حقیقت یک فنجان از مواد تشکیل دهنده یک کوتوله سفید صدها تن وزن دارد. جالب اینجاست که ستارهٔ درخشان صورت فلکی سگ کوچک یعنی شعرای شامی نیز یک همدم کوتوله سفید کم فروغ دارد که مشاهده آن نسبت به همدم شباهنگ کمی مشکل تر است.
شباهنگ – B هر ۵۰ سال یک بار به دور ستاره شباهنگ می‌چرخد. البته تفکیک همدم شباهنگ از درون تلسکوپ های آماتوری تقریباً ناممکن است چراکه این دو ستاره بسیار به هم نزدیک هستند و شدت درخشش شباهنگ (در حدود ۱۰۰۰۰ بار شدید تر از نور همدم) مانع از تفکیک همدم خود می‌شود. حتی در سال ۲۰۲۵ که آنها بیشترین فاصله را از هم خواهند داشت برای تفکیک آنها به یک تلسکوپ ۱۰ اینچ و با شرایط رصدی مناسب نیاز است تا این همدم کم نور را از ستاره درخشان شباهنگ تفکیک کرد. <ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref>
درخشندگی
از روی فاصله و نورانیت ظاهری اندازه گیری شده کوتوله‌های سفید، محاسبه درخشندگی حقیقی آنها امکان پذیر است. کوتوله‌های سفید ستارههای بسیار کم نوری هستند، برای مثال می‌توان به منظومه شباهنگ و همدم کوتولهٔ سفیدش اشاره کرد. شباهنگ یک ستاره معمولی است و نورانی‌ترین ستاره آسمان است. اما همدم کوتوله سفید آن ۱۰ قدر کم نورتر است و آن را جز با تلسکوپ در شرایط مناسب نمی‌توان دید.
درخشندگی کوتوله‌های سفید گستره وسیعی از قدر مطلق حدود ۱۰+ تا حدود ۲۰+ دارد. <ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref>
رنگ
رنگ تقریباً ۱۰۰۰ کوتولهٔ سفید اندازه گیری شده‌است. این رنگها گستره‌ای از آبی سیر تا زرد را نشان می‌دهند. گسترهٔ دماهای مربوط به این رنگها از حدود ۱۰۰۰۰۰ درجه کلوین تا ۵۰۰۰ درجه کلوین است که آبی‌ترین تا سرخترین اجسامی را که گمان می‌رود کوتوله سفید باشند در بر می‌گیرد. <1ref name="multiple">ویکی پدیا فارسی</ref>
طیف
طیف کوتوله‌های سفید بسیار متفاوت از ستارههای معمولی است. در بیشتر طیف‌ها خطوط طیفی اندکی وجود دارد. تنها خطوطی که به صورت برجسته و واضح دیده می‌شوند خطوط هیدروژن است. با این حال در طیف بعضی از کوتوله‌های سفید، نمودهای غیر عادی به چشم می‌خورد. به طور مثال، کوتوله‌های سفیدی وجود دارند که در طیف آنها اثری از خطوط مربوط به هیچ عنصری دیده نمی‌شود. طیف برخی از کوتوله‌های سفید فقط خطوط هلیوم را نشان می‌دهد، بی آنکه خطوط هیدروژن در آن قابل مشاهده باشد. در طیف برخی دیگر خطوط عناصر سنگین مانند کلسیوم و آهن وجود دارد. <1ref name="multiple">ویکی پدیا فارسی</ref>
جرم
برخی از کوتوله‌های سفیدی که کشف شده‌اند، عضو منظومه‌های دوتایی هستند، از این رو تعیین جرم آنها به طور قابل اعتمادی میسر است. از مشهورترین کوتوله‌های سفید همدم‌های ستارههای شباهنگ (شعرای یمانی) و شِعرای شامی است که جرم دقیق آن را می‌توان بدست آورد. محاسبه مدارهای این ستارگان نشان می‌دهد که جرم شباهنگ – B، ۰۵ر۱ برابر جرم خورشید و جرم شعرای شامی – B، ۶۳ر۰ جرم خورشید است.این مقادیر، مقادیر نمونه برای کوتوله‌های سفید هستند و دلایل خوبی در دست است که قبول کنیم هیچ کوتوله سفید نمی‌تواند بسیار پرجرم تر از خورشید باشد. محاسبات نشان می‌دهد که جرم و اندازه کوتوله‌های سفید با هم ارتباط عجیبی دارند. معلوم شده هرچه جرم کوتوله سفید بیشتر باشد، اندازه آن کوچکتر است. علاوه بر آن محاسبات نشان می‌دهد اگر جرم ستارهای بیشتر از ۲/۱ جرم خورشید باشد، نمی‌تواند سیستم پایداری را تشکیل دهد، زیرا در این صورت باید شعاع منفی داشته باشد که البته این بی معنا است. ستارههای پرجرمتر به طریقی متفاوت تز از آنکه مستقیماً به کوتوله سفید تبدیل شوند، می‌میرند. این گونه ستارهها ممکن است در پایان عمرشان به ستاره نوترونی و یا شاید سیاهچاله تبدیل شوند.
<ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref>
چگالی
کوتوله‌های سفید اجسامی هستند بسیار کوچک که شعاع آنها بسیار نزدیک به یک صدم شعاع خورشید در حدود شعاع زمین است. چون جرم کوتوله‌های سفید تقریباً معادل جرم خورشید است در نتیجه چگالی آنها می‌باید در حدود ۱۰۰۳ برابر آب یا حدود ۱ میلیون برابر چگالی خورشید باشد.
کوتولهٔ سفید نسبت به خورشید بسیار کوچک است، ولی باندازهٔ خورشید جرم دارد. یعنی یک فنجان از کوتوله سفید می‌باید ۱۰۰ تن وزن داشته باشد. مقدار جاذبهٔ سطحی در سطح کوتوله‌های سفید نیز بسیار زیاد است و حدود ۱۰۰ میلیارد برابر گرانش زمین است.<ref name="multiple1">ویکی پدیا فارسی</ref>
فاصله
در کهکشان ما ستاره های کوتوله سفید فراوانند و تعداد آنهایی که به خورشید نزدیک اند . به قدر کافی زیاد است تا اختر شناسان بتوانند فواصل آنها را از راه اختلاف منظر مثلثاتی به دقت اندازه گیری کنند . در محدوده 20 پارسکی خورشید ، در حدود 25 کوتوله ثفید شناخته شده و فاصله دقیق آنها تعیین گشته است اما ، این هنوز درصد کوچکی از بیش از 1000 ستاره کوتوله سفیدی است که در این محدوده کشف شده اند فاصله بقیه آنها را می باید از روش های تخمینی بدست آورد .
یکی از این روش ها درباره ستاره های کوتوله سفید عضو منظومه های دوتایی (ستاره دوتایی )است که می توان در آنها ویژگی های ستاره همدم را اندازه گیری کرد . اگر این همدم ستاره معمولی باشد قاصله آن را می توان از روی طیف و قدر ظاهری آن ، با دقت نسبتا خوبی تخمین زد . فاصله حدود 50 کوتوله سفید از این روش تخمین زده شده است .<ref name="multiple2">کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها/ نوشته پاول هاج/مترجم: توفیق حیدرزاده</ref>
جو
طیف های رصد شده کوتوله های فید نشان می دهد که جو این ستاره ها به طور چشمگیری با هم متفاوتند . مسلما می توان انتظار داشت که تحت گرانی سطحی بسیار زیاد ساختار جو یک کوتوله سفید نوعی ، کاملا غیر عادی خواهد بود . جو آنها می باید فشار زیاد و اندازه کوچک - به ضخامت تنها 100 متر - داشته باشد . این ضخامت در مقایسه با ندازه یک کوتوله سفید نوعی به شعاع 000 100 کیلومتر ( 10 میلیون متر ) بسیار کم است .
خطوط طیفی [۱] برخی از کوتوله های سفید در مقایسه با خطوط طیفی خورشید ، پهن تر است . این امر به سبب فشار بسیار زیاد ناشیش از گرانش سطحی است که بر جو کوتوله سفید اعمال می شود . در گازی که تحت چنین فشار گزافی است ، طول موج های گسیل شده یه وسیله الکترون ها به طور قابل ملاحظه ای تغییر می یابند و مجموعه ای از طول موج های متفاوت گسیل می شوند .
این طول موج ها در طیف با هم ادغام می شوند و به صورت خطی پهن شده در می آیند .<ref name="multiple2">کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها/ نوشته پاول هاج/مترجم: توفیق حیدرزاده</ref>
منبع
<references />
