كوتولههاي سفيد(29)
|
كوتولههاي سفيد |
هسته اتم عليرغم اندازهي كوچكش، تقريبا" تمامي جرم اتم را تشكيل ميدهد در اطراف هر هسته يك يا چند الكترون قرار دارند كه جرم بسيار كمي دارند. الكترونها به صورت لايههايي در اطراف هسته قرار گرفتهاند كه آنها را پوستههاي الكتروني مينامند.
وقتي دو اتم با يكديگر تماس ميگيرند، خارجيترين پوستهي الكتروني آنها به يكديگر وصل ميشود. پوستههاي الكتروني مانند سپرهايي هستند كه از نزديك شدن بيشتر اتمها به يكديگر جلوگيري ميكنند.
در روي زمين، كشش جاذبهاي آن چنان زياد نيست كه بتواند سپرهاي پوستهي الكتروني را در هم بشكند. حتي در مركز زمين كه هزاران كيلومتر صخره و فلز بر روي اتمها سنگيني ميكند، باز هم پوستهي الكتروني درهم نميشكند.
اين مسئله در مورد كره خورشيد كه صدها هزار مرتبه از زمين بزرگتر است و جاذبهاي خيلي قويتر دارد، فرق ميكند. پوستهي الكتروني اتمهاي واقع در مركز ستارهها درهم ميشكنند و الكترونها به جاي گردش به دور هسته، حركات هرز و نامشخصي را دنبال ميكنند.
در نتيجه، هستهها ميتوانند آزاد حركت كنند. آنها حتي ميتوانند با يكديگر برخورد كرده و بههم به چسبند. از اين راه تغييراتي حاصل ميشود كه به ايجاد انرژي منجر ميشود. در ستارهها آنقدر انرژي توليد ميشود كه مركز آنها ميليونها درجه حرارت داشته باشند. (دماي مركز خورشيد 15 ميليون درجه سانتيگراد است.) قسمتي از اين حرارت، از سطح ستاره خارج شده و در جهتهاي مختلف منتشر ميشود، و به همين دليل است كه ستارهها ميدرخشند. حرارتي كه از اين طريق ايجاد ميشود، ستاره را به صورت باز نگه ميدارد و از برخورد اتمها به جز در نواحي خيلي مركزي جلوگيري ميكند.
انرژي مركز ستارهها از تبديل چهار هسته ئيدروژن (كوچكترين اتم موجود) به هستهي هليوم (كوچكترين اتم بعد از ئيدروژن) به وجود ميآيد. در نتيجه، زماني فرا ميرسد كه، قسمت اعظم ئيدروژن موجود در ستاره به مصرف ميرسد.
اما تا هنگام وقوع چنين اتفاقي مركز ستاره آنقدر گرم ميشود كه گرماي حاصله ذرات تشكيل دهنده ستاره را منبسط كرده و آن را به يك ستارهي غولپيكر تبديل ميكند. با اين اتفاق، سطح ستاره سرد شده و رنگ آن به سرخي ميگرايد كه در اين هنگام آن را غول قرمز مينامند.
وقتي كه هيدروژن ستاره رو به اتمام است، آتش مركزي هسته به طرف لايههاي نازك خارجي ستاره حركت ميكند. سپس اين لايهها منبسط شده و به گاز تبديل ميشوند. و بالاخره ناپديد ميگردند. در اين حالت لايههاي دروني كه تقريبا" تمامي جرم ستاره را تشكيل ميدهند، هيچ انرژيي براي گرم ماندن ندارند و جاذبه، اين لايهها را به سرعت به مركز و درون كشيده و ستاره درهم ميپاشد. اين درهم پاشيدن با سرعت زياد انجام ميگيرد و كشش جاذبهاي آنچنان زياد است كه تقريبا" تمامي پوستههاي الكتروني درهم ميشكند و هستهها آنقدر به هم نزديك ميشوند كه در يك ستارهي عادي امكان آن وجود ندارد.
در چنين حالتي، ستاره تمامي مواد موجود در خود را در حجم كوچكي جاي داده است. اين ستاره اكنون يك كوتولهي سفيد است. كه جرم يك سانتيمترمكعب از آن در حدود 350 كيلوگرم است.
اين واقعه تا 5 ميليارد سال ديگر در مورد خورشيد اتفاق نخواهد افتاد. با اين حال، اين واقعه در مورد پارهاي از ستارگاني كه سوخت هيدروژني آنها تمام شده بود، اتفاق افتاده است. شباهنگ ب از جملهي اين ستارهها است.