ستارگان بر گرد یکدیگر

آشنایی با منظومه های چندستاره یی

در منظومه شمسی اگر مشتری جرمی بیشتر از جرم کنونی داشت، آنگاه همجوشی هسته یی همانند آنچه هر لحظه در خورشید رخ می دهد درون مشتری به راه می افتاد و این سیاره غول پیکر را تبدیل به ستاره یی کوچک می کرد و ما از روی زمین به طور شگفت انگیزی شاهد دو ستاره فروزان در آسمان بودیم. خلاف تصور عموم بیش از نیمی از ستاره های کهکشان به صورت تک نیستند.

در واقع بیشتر ستاره ها به صورت منظومه هایی از دو، سه یا چند ستاره تشکیل شده اند. ستاره های این منظومه ها در تقابل گرانشی نسبت به یکدیگر هستند. گرانش متقابل بین ستاره های منظومه های چندستاره یی به صورتی است که به دور یکدیگر می گردند و حتی ممکن است مواد موجود در سطح یکی از ستاره ها روی ستاره همدم خود فرو بریزد. در اخترشناسی به منظومه هایی که از دو ستاره تشکیل شده باشند، منظومه های ستاره یی مزدوج (دوتایی) می گویند. نظریه های گوناگونی درباره چگونگی پیدایش منظومه های دوتایی مطرح شده است. در نظریه یی آمده است این منظومه ها حاصل به دام افتادن دو ستاره در حال گذر از کنار هم است. همچنین نظریه دیگری بیان می کند به دلیل سرعت زیاد چرخش ستاره یی تک به دور خود، به دو نیم تقسیم شده و سرانجام یک منظومه مزدوج را تشکیل داده است. با توجه به تعداد زیاد مزدوج ها در کهکشان، احتمال تشکیل این مزدوج ها بنا بر این نظریه ها بسیار کم است.

همچنین این نظریه ها نتوانسته اند در شبیه سازی های انجام شده نتیجه یی معقول ارائه دهند. اما نظریه یی دیگر که اکثر دانشمندان با آن موافق هستند مطرح می کند که ستاره های این منظومه ها همانند تشکیل ستاره های تک از فشرده شدن اتم ها و ذرات موجود در ابر (سحابی) اولیه تشکیل شده اند. اما با این تفاوت که در آغاز پیدایش به سبب گردش سریع پیش ستاره اولیه و تقسیم شدن آن به دو قسمت، دو مرکز جرم در سحابی اولیه به وجود آمده است که در انتها با جذب ماده بیشتر و رسیدن به جرمی قابل قبول، همجوشی هسته یی داخل ستاره ها به راه افتاده و منظومه یی چندستاره یی را تشکیل داده است. ستاره های دوتایی (و چندتایی) به دو دسته اصلی ظاهری و حقیقی تقسیم می شوند. ستاره های مزدوج ظاهری در واقع دو ستاره نزدیک به یکدیگر نیستند بلکه هر کدام چندین سال نوری با هم فاصله داشته و ما از روی زمین تنها به دلیل آنکه از منظرمان در یک راستا قرار گرفته اند، آنها را نزدیک به یکدیگر مشاهده می کنیم. اما در دوتایی های حقیقی شاهد گردش دو ستاره به دور یکدیگر هستیم. ممکن است منظومه های مزدوج حقیقی حتی با تلسکوپ های بزرگ به راحتی قابل تفکیک نباشند که به دلیل روش های مختلف در کشف شان به نام های مختلفی شناخته شده اند.

اولین دسته از دوتایی های حقیقی، مزدوج های طیفی نام دارد. ستاره های موجود در منظومه های طیفی آنچنان به هم نزدیکند که تفکیک آنها از یکدیگر حتی با تلسکوپ های قدرتمند هم امکان پذیر نیست. از این جهت اخترشناسان با بررسی طیف این منظومه ها متوجه اثر دوپلر (به سبب گردش دو ستاره به دور یکدیگر) در طیف های دریافتی می شوند. با مشاهده و بررسی تناوب های موجود در طیف های دریافتی از نور ستاره می توان به وجود چنین منظومه یی پی برد. البته ممکن است در منظومه های مزدوج یکی از ستاره ها آنچنان کوچک باشد که حتی با روش طیف سنجی هم نتوان به وجود آن پی برد. از این رو با بررسی حرکت آن ستاره متوجه حرکت موجی آن می شویم.

حرکت موجی یک ستاره نشان از وجود نیروی گرانشی نسبتاً قوی در اطراف ستاره است و اخترشناسان با مشاهده چنین حرکتی به وجود منظومه یی دو یا چندستاره یی پی می برند. به مزدوج هایی که چنین اثرات گرانشی متقابلی نسبت به یکدیگر دارند مزدوج های نجومی می گویند. از دیگر مزدوج ها می توان به مزدوج های گرفتی اشاره داشت. در چنین مزدوج هایی گرفت هایی جزیی یا کامل به واسطه وجود ستاره یی کوچک و داغ که به دور ستاره یی بزرگ و سردتر می گردد، رخ می دهد. اخترشناسان با بررسی منحنی نور دریافتی این منظومه ها، به وجود آنها پی می برند. در منظومه های گرفتی زمانی که ستاره کوچک و داغ در دو طرف یا جلو ستاره بزرگ و سردتر قرار می گیرد نور بیشتری را دریافت می کنیم و زمانی که ستاره داغ در پشت ستاره سردتر قرار دارد در منحنی نوری ستاره، افتی نمایان می شود.

ممکن است در منظومه های ستاره یی حقیقی دو ستاره دارای تفاوت جرمی زیادی باشند که این امر موجب سوخت وساز سریع تر ستاره پرجرم تر نسبت به ستاره کوچک تر می شود. در این هنگام ستاره پرجرم که به دلیل فشار درونی بیشتر، سریع تر از ستاره همدم خود بزرگ شده و به مرحله غول سرخ می رسد، مواد موجود روی سطح خود را به دلیل نزدیکی به ستاره کوچک از سطح خود به سطح ستاره کوچک تر منتقل می کند که چنین پدیده یی موجب انتشار پرتوهای ایکس شده و اخترشناسان را از وجود یک منظومه ستاره یی مزدوج آگاه می کند.

امین حمزه ئیان

www.Nutshell.ir