امین حمزه ئیان
www.Nutshell.ir
اولین و فراوان ترین عنصر در عالم هیدروژن است. اما عناصر دیگر چگونه تشکیل شده اند؟ برای پاسخ به این پرسش باید به ستارگان و اتفاقاتی که در آنها رخ می دهد، توجه کنیم. با مطالعه دانش اخترشناسی متوجه می شویم که اتم های تشکیل دهنده بدن ما روزی در درون ستاره یی بوده اند و اکنون آن ستاره دیگر وجود ندارد زیرا عمرش به پایان رسیده بود. ستارگان آسمان شب همگی همچون خورشید منظومه شمسی هستند. آنها با فواصلی مختلف و حتی تا چندین هزار سال نوری از ما واقع شده اند. خورشید و دیگر ستارگان و همچنین سحابی های آسمان و دیگر اجزای موجود، همگی به دور مرکز کهکشان راه شیری در حال گردشند.
آغاز شکل گیری ستارگان از توده ابرهای گازی عظیم هیدروژنی (سحابی ها) شروع می شود. اتم ها در این ابرها از یکدیگر فاصله دارند. اما گاهی تشعشعات ناگهانی ستاره های اطراف سحابی یا موجی از انفجار یک ستاره موجب بر هم خوردن آرامش سحابی می شود. در این هنگام اتم ها حرکت اولیه خود را از دست داده و با یکدیگر برخورد کرده و دارای سرعت های گوناگونی می شوند. این امر موجب می شود دسته یی از اتم ها به سبب نیروی گرانشی که نسبت به هم دارند، جذب یکدیگر شوند. به هم پیوند خوردن اتم ها، ذرات غبار را تشکیل می دهد. اگر غبارهای تشکیل شده به یکدیگر بپیوندند آنگاه مرکز جرمی تشکیل شده است که محیط اطراف خود را به واسطه نیروی گرانش جارو می کند. ممکن است در فواصلی چند مرکز جرم تشکیل شود و سرانجام آنها هم جذب یکدیگر شوند. این فرآیند متناوباً ادامه دارد و از نظر زمانی میلیون ها سال طول می کشد. دانشمندان به وسیله تلسکوپ فضایی هابل توانسته اند مکانی از یک سحابی را بیابند که در آنجا، ستاره یی در حال تشکیل شدن بود. در یک سحابی درخشان اگر لکه هایی تیره مشاهده شود، می تواند نشان از تشکیل ستاره یی جدید باشد. در این زمان دانشمندان تلسکوپ های خود را به سمت آن نقطه تاریک در سحابی نشانه می برند تا از حدس های خود مطمئن شوند و بتوانند با مشاهده آن طی سال های طولانی نظریات خود را بهبود ببخشند.
عمل جذب مواد تا آنجا ادامه پیدا می کند که جرمی عظیم تشکیل می شود و هر چه این جرم بزرگ تر شود سرعت گردشش به دور خودش هم زیادتر می شود و با اضافه شدن جرم براساس قوانین فیزیک، جرم شکلی کروی پیدا می کند و در مرکز آن فشار به شدت بالا رفته و دما به میلیون ها درجه می رسد. در این هنگام آنچه به وجود آمده است را پیش ستاره می نامیم. پیش ستاره همچنان به افزودن جرم خود ادامه می دهد تا آنجا که آنچنان عظیم می شود که با انفجارها و تپش هایی فروزان می شود و این تپش های اولیه آنچنان است که موجب می شود برخی از غبارها و اتم ها با شتابی به سمت خارج ستاره حرکت کنند.
اکنون بعد از میلیون ها سال از به هم پیوستن اتم ها و غبارها جرمی غول پیکر و گاه تا چند ده برابر خورشید تشکیل شده است. پیش ستاره اولیه که در حال گردش به دور خود بود در گذر زمان تبدیل به ستاره یی درخشان می شود؛ ستاره یی که بیشتر جرم آن از هیدروژن و البته مقداری عناصر دیگر تشکیل شده است. اما چرا آن پیش ستاره عظیم درخشان می شود و شروع به نورافشانی می کند؟
پیش ستاره یی که در حال جارو کردن اطراف خود است آنچنان بزرگ می شود که فشار در مرکزش بسیار بالا رفته است. در اینجا ماده به صورت پلاسما درآمده است و الکترون ها از مدارشان خارج شده اند و تنها پروتون ها با بار مثبت در الکترون های آزاد غوطه ور می شوند. با اضافه شدن جرم به ستاره در حال تشکیل، این فشار در مرکز ستاره همچنان بیشتر و بیشتر می شود تا آنکه هسته اتم هیدروژن (پروتون ها) به شدت به یکدیگر برخورد می کنند و این فرآیند تا جایی ادامه پیدا می کند که هسته چهار اتم هیدروژن با یکدیگر پیوند خورده و درهم ذوب می شوند و هسته یی جدید را با دو پروتون و دو نوترون تشکیل می دهند. هسته اتمی با دو پروتون یعنی عنصری به نام هلیم. جرم هسته یک اتم هلیم از جرم چهار هسته اتم هیدروژن اولیه مقداری کمتر است. این مقدار جرم به انرژی تبدیل شده است. اکنون در قلب این ستاره فرآیند همجوشی هسته یی در حال رخ دادن است؛همجوشی که مانند انفجارهایی بسیار بزرگ بمب های هیدروژنی است. انرژی طی سال ها از مرکز به سطح ستاره می رسد و ستاره جدید متولد و درخشان می شود.ستاره تازه تشکیل شده آنچنان که باید،پایدار نیست و دارای افت و خیزهایی است، اما به زودی به حالت پایدار رسیده و همچنان همجوشی هسته یی در آن ادامه پیدا می کند. ستاره ها، این گوی های عظیم گازی،بیشترین زمان عمر خود را در این مرحله یعنی تبدیل هیدروژن به هلیم می گذرانند. برای نمونه تخمین زده می شود که خورشید حدود 10 تا 12 میلیارد سال عمر کند و اکنون حدود 4.6 میلیارد سال از عمر آن می گذرد و تا حدود 5 میلیارد سال دیگر همچنان سوخت هیدروژن برای همجوشی هسته یی و تبدیل آن به هلیم را دارد.



زمانی که به دور از آلودگی نوری شهرها و روستاهای پرجمعیت در شب به آسمان نگاه می کنیم، هزاران ستاره درخشان آنچنان آسمان را زیبا کرده اند که ما را محو تماشایشان می کنند. ستارگانی که ما می بینیم همگی در کهکشان راه شیری قرار دارند؛کهکشانی که میلیون ها ستاره دارد. ستارگانی همچون خورشید درخشان که هر لحظه همانند یک بمب هیدروژنی سوخت خود را مصرف می کنند و گرما و نور را در فضای سرد کیهان پخش می کنند. این ستارگان ممکن است حتی تا صد برابر خورشید بزرگ یا درخشان باشند. اما فاصله دورشان از ما طوری است که از روی زمین کم سو به نظر می رسند. ستارگان کهکشان راه شیری که در زیر آسمان شب روی زمین نظاره گر آنها هستیم، گویی بر گنبدی کروی چسبیده اند و این گنبد آسمانی هر لحظه در حال گشتن به دور زمین است. اما گردش ستارگان تنها به دلیل گردش وضعی زمین است و واقعیت امر هم این است که آنها با فاصله هایی گوناگون از هر نقطه در کهکشان راه شیری نورافشانی می کنند.