تا به حال کلمه‌هایی مانند «سیاه‌چاله»، «ابرنواختر» یا «غول سرخ» به گوشتان خورد‌ه است؟ جالب است بدانید هر کدام از این نام‌ها یکی از مرحله‌های زندگی ستاره‌ها هستند. هر ستاره با توجه به مقدار جرم و ماده‌ای که در خودش جا داده است، در طول زندگی‌اش مرحله‌های متفاوتی را پشت سر می‌گذارد. این مرحله‌ها شامل تولد، زندگی و مرگ ستاره می‌شوند. البته همان‌طور که می‌دانید، ستاره‌ها موجودات زنده نیستند که واقعاً متولد شوند و یا بمیرند! این عبارت‌ها فقط اصطلاح‌هایی هستند که به‌وجودآمدن، تحول و ازبین‌رفتن ستاره‌ها را توصیف می‌کنند.
زندگی و مرگ ستارگان چگونه است؟
زایشگاه ستاره‌ای
همه ستارگان از گاز تشکیل شدهاند، به همین دلیل است که زایشگاه ستارگان ابر گازی بسیار متراکم و غول‌پیکری است! به این توده‌های عظیم‌الجثه که در فاصله‌های بین‌ستاره‌ای در کهکشان‌ها قرار دارند، «سحابی» می‌گویند. سحابی‌ها عمدتاً از گاز هیدروژن، هلیوم و گردوغبار میان‌ستاره‌ای تشکیل شدهاند. البته همه سحابی‌ها نمی‌توانند محل تولد ستارگان باشند. نوع دیگری از سحابی‌ها که به «سحابی‌های تاریک» مشهورند، بسیار سرد هستند و از خود نوری ندارند. معمولاً هم محل مناسبی برای تشکیل ستارگان نیستند. سحابی نشری و بسیار درخشنده «جبار»، در صورت فلکی «شکارچی»، نمونه معروفی از زایشگاه ستاره‌ای در آسمان است. این سحابی تقریبا 1500 سال نوری از ما فاصله دارد. همین الان که در حال خواندن این مطلب هستید، چندین ستاره زیبا در حال متولدشدن در این سحابی پرنور هستند.
تولدت مبارک
گاهی در اطراف یا درون سحابی‌ها اتفاق‌هایی رخ می‌دهند که بخش کوچکی از سحابی را به‌یک‌باره فشرده می‌کنند. مثلاً ممکن است موج‌های ضربه‌ای حاصل از یک انفجار ستاره‌ای باعث این فشردگی شوند. به دلیل اینکه در ناحیه فشرده شده ماده بیشتری وجود دارد، نیروی جاذبه بیشتری هم به‌وجود می‌آید و آن ناحیه همین‌طور فشرده‌تر و سنگین‌تر می‌شود! فشارهای گرانشی باعث بالارفتن دمای این بخش می‌شوند. این توده گازی داغ و فشرده قرار است به زودی به یک ستاره درخشان و زیبا تبدیل شود، اما فعلاً در مرحله «پیش‌ستاره» قرار دارد. یک ستاره ممکن است چند صد هزار سال در مرحله پیش‌ستاره بماند!
پیش‌ستاره‌ها در حال دست‌وپنجه نرم‌‌کردن با دو نیروی به‌شدت قدرتمند هستند: نیروی گرانش که سعی می‌کند پیش‌ستاره را متراکم کند، و نیروی افزایش دما که می‌خواهد آن را منبسط سازد. پیش‌ستاره باید تلاش کند؛ قدرت هر دو نیرو را به یک اندازه برساند. در این حالت است که به تعادل می‌رسد و می‌تواند متولد شود.
پیش‌ستاره تا حدی خودش را منقبض می‌کند تا دمایش ثابت شود و به تعادل برسد. در این شرایط فعالیت‌های هسته‌ای آن آغاز می‌شود و قلب ستاره شروع به تپش می‌کند. به محض اینکه نخستین اتم‌های هیدروژن درون پیش‌ستاره در اثر انقباض زیاد به یکدیگر برخورد کردند، انرژی خارق‌العاده‌ای آزاد می‌شود و این گوی گازی غولپیکر نورافشانی می‌کند؛ تولدت مبارک ستاره!
زندگی با هم‌جوشی
در قلب همه ستارگانی که در آسمان شب می‌بینیم، یک «واکنشگاه (راکتور) هسته‌ای» بسیار قدرتمند و خارق‌العاده وجود دارد. در این واکنشگاه واکنشی شیمیایی به نام «هم‌جوشی هسته‌ای» اتفاق می‌افتد. واکنش شیمیایی مزبور می‌تواند در هر دقیقه معادل 10 میلیارد بمب اتم انرژی آزاد کند!
در هم‌جوشی هسته‌ای، اتم‌های هیدروژن به دلیل فشار و گرانش بیش از حد هسته ستاره، به شدت با یکدیگر برخورد می‌کنند و اتم‌های هلیوم را به وجود می‌آورند. هم‌جوشی هسته‌ای یک واکنش هسته‌ای بسیار گرماده است و انرژی زیادی آزاد می‌کند. در یک ستاره متوسط مانند خورشید، در هر دقیقه 500 میلیون تن هیدروژن به هلیوم تبدیل می‌شود!
داستان پایانی
مرگ هر ستاره بر اساس میزان ماده‌ای که در درونش وجود دارد، تعیین می‌شود. ستارگان متوسط و کم‌جرم مانند خورشید، پس از آنکه تمام هیدروژ‌ن‌های خود را در واکنش هم‌جوشی هسته‌ای به هلیوم تبدیل کردند، دوباره تعادلشان به هم می‌خورد و منبسط می‌شوند. هلیوم قرمز رنگ این ستارگان را به «غول سرخ» تبدیل می‌کند.
غول‌های سرخ پس از چند میلیون سال کم‌کم ناپایدار می‌شوند و گاز‌های خود را به اطراف پراکنده می‌کنند. این گازها یک «سحابی سیاره‌نما» به وجود می‌آوردند که در مرکز آن یک هسته ستاره‌ای سرد و خنک‌شده باقی مانده است؛ یک «کوتوله سفید»! کوتوله‌های سفید بقایای ستارگان تقریباً سبک جهان هستند، اما یک قاشق چای‌خوری از آن‌ها معادل یک فیل روی زمین وزن دارد!
داستان مرگ ستارگان سنگین‌تر هیجان‌انگیزتر است. هنگامی که تمام سوخت این ستاره‌ها تمام می‌شود، به یک «ابرنواختر» تبدیل می‌شوند؛ یعنی مواد خود را با یک انفجار خارق‌العاده با سرعتی در حدود 40000 کیلومتر بر ثانیه به اطراف پرتاب می‌کنند. در نهایت از بقایای این انفجار یک «ستاره نوترونی» یا یک «سیاه‌چاله» بر جای می‌ماند. ستارگان نوترونی بسیار فشرده و متراکم هستند، به‌طوری که یک قاشق از آن‌ها یک میلیارد تن جرم دارد!
سیاه‌چاله‌ها بقایای انفجار ابرنواختری ستاره‌های بسیاربسیار پرجرم و غولپیکر هستند. سیاه‌چاله‌ها آن‌قدر سنگین هستند که می‌توانند تمام ستارگان اطراف و حتی نور را ببلعند!