تکامل ستارگان (بخش اول)

ستارگان رشته ی اصلی

پس از این که ستاره از مرحله ی پیش ستاره ای (تعادل هیدرودینامیکی) می گذرد، وارد مرحله ی تعادل پایدار شده و واکنش همجوشی هسته ای در ستاره آغاز می شود. ستارگانی که بر روی رشته ی اصلی قرار گرفته اند در این مرحله که طولانی ترین مرحله ی حیات آنهاست، به سر میبرند. در ستارگان رشته ی اصلی جرم به شکل قابل ملاحظه ای تغییر نمی کند زیرا در همجوشی هسته ای تنها ۰٫۷درصد از هیدروژن به انرژی که از ستاره می گریزد، تبدیل می شود اما ترکیب شیمیایی ستاره در اثر تبدیل هیدروژن به هلیوم تغییر می کند و به آرامی آهنگ وقوع واکنش های هسته ای افزایش می یابد. در پی آن نوردهی ستاره بیشتر شده و ستاره روی رشته ی اصلی به سمت بالا (درخشندگی بیشتر) حرکت می کند و سرانجام پس از طی تمامی عمرش بر روی رشته ی اصلی، از روی این رشته خارج شده و به غول های سرخ که در بالای رشته ی اصلی قرار گرفته اند، می پیوندد.

نمودار H-R

مدت زمانی که ستاره بر روی رشته ی اصلی واقع است، بستگی به اندازه ی آن دارد. برای مثال: خورشید ما ده میلیارد سال را روی این رشته سپری خواهد کرد که تاکنون پنج میلیارد سال آن گذشته است. هر چه ستاره بزرگتر باشد مدت زمان کوتاه تری را روی رشته ی اصلی میگذراند _ستارگان پرجرم با تراکم کم بالای رشته ی اصلی قراردارند_ زیرا توان تابشی بیشتری داشته و سوختش سریعتر به اتمام می رسد و برعکس _ستارگان کم جرم و متراکم در انتهای رشته ی اصلی قرار می گیرند_. به عنوان مثال ستاره ای که ۱۵برابر خورشید است، تنها ۱۰میلیون و ستاره ای که ۱/۴خورشید است،۷۰میلیارد سال در تعادل پایدار می ماند.

ستارگانی قادرند بر روی رشته ی اصلی قرار بگیرند که جرمشان بیشتر از ۰٫۰۸و کمتر از۱۲۰ برابر جرم خورشید باشد؛ زیرا در مورد اول ستاره هیچ گاه آنقدر گرم نمی شود که همجوشی هسته ای در آن رخ دهد. کوتوله های قهوه ای چنین وضعیتی دارند و دمای آنها ۱۰۰۰تا ۲۰۰۰کلوین است. این ستارگان از دوتریوم به عنوان سوخت استفاده کرده و مدت کوتاهی درخشندگی کمی خواهند داشت. در مورد دوم نیز نیروی گرانشی قادر نخواهد بود بر توان تابشی غلبه کند و ستاره تشکیل نمی شود (البته ستارگانی با جرم ۱۵۰برابر خورشید هم دیده شده اند).

در بالای رشته ی اصلی ستارگان بسیار بزرگ و پرجرم قرار دارند. این ستارگان که ابرغول ها هستند، سرد بوده و درخشندگی زیادی دارند. زیر رشته ی اصلی نیز کوتوله های سفید واقع شده اند و همانطور که از نام آنها پیداست، ستارگانی کوچک بوده و درخشش کم و دمای بالایی دارند.