در پهنه بیکران کیهان، جاهایی وجود دارد که گویی بوم نقاشی طبیعت است؛ تودههای عظیمی از گاز و غبار که با رنگهای جادوییشان چشم هر بینندهای را خیره میکنند. اما این زیبایی، تنها ظاهر ماجراست. سحابیها در واقع کارخانههای عظیم ستارهسازی هستند که داستان خلقت عناصر از آنجا آغاز میشود.
سحابی چیست؟
سحابی یعنی یک ابر بزرگ از گاز و غبار که توی کهکشان پخش شده . بیشتر ساختار سحابی از هیدروژن است . سحابیها غبارآلودترین و حجیمترین نواحی فضای بینستارهای هستند. بعضیهایشان آنقدر بزرگ اند که چند برابر کل منظومه شمسی وسعت دارند ! لغت سحابی «Nebula» کلمه ای لاتین به نام ابر و مه است . وقتی تلسکوپ ها ضعیف تر بودند ، اخترشناس ها حدس می زدند که سحابی ها کهکشان یا خوشه ستاره اند . ولی بعدا فهمیدند که مهد ستاره هستند.ماجرای کل جهان با سادهترین عنصر هستی یعنی «گاز هیدروژن» شروع میشود. سحابیها عمدتاً از همین گاز هیدروژن به همراه هلیوم و ذرات ریز غبار تشکیل شدهاند.
ساختار و چگونگی شکل گیری:
سحابیها از بازماندههای ستارههای قدیمی که مرده یا منفجر شدهاند، به وجود میآیند.
وقتی ستارهای پرجرم به صورت نواختر یا ابرنواختر منفجر میشود، لایههای بیرونی خود را با سرعت بسیار زیاد به فضا پرتاب میکند. این مواد برای هزاران سال منبسط شده و رقیق میگردند و بقایای ابرنواختر (Supernova Remnant) را تشکیل میدهند. ستارگان جدید مانند خورشید ما از مجموع این بقایا که پس از میلیونها سال گسترش به شکل ابرهای مولکولی عظیم در آمدهاند متولد میشوند. بخشی از مواد این ابرها ممکن است از ستارگان مرده قبلی تأمین شده باشد، اما خود ابرها میلیونها سال پیش از هر انفجاری وجود داشتهاند. طبق اسناد دانشنامه مصور نجوم، قطر این ابرها میتواند به میلیاردها کیلومتر برسد؛ آنقدر بزرگ که نور برای عبور از یک سر آن به سر دیگر، سالها در راه است.
سحابیها از دو منشأ اصلی تشکیل میشوند:
۱. بازماندهی ستارگان مرده: ستارگان کمجرم (مثل خورشید) در پایان عمر، لایههای بیرونی خود را به مرور به فضا پرتاب میکنند و سحابی سیارهنما را پدید میآورند. ستارگان پرجرم نیز با انفجار ابرنواختری، بقایای ابرنواختری را بر جای میگذارند.
۲. ابرهای مولکولی عظیم: بسیاری از سحابیها (به ویژه سحابیهای نشری و تاریک که جلوتر توضیح دادهایم) در ابرهای عظیم و سرد از گاز و غبار شکل میگیرند که از ابتدا در فضای میانستارهای وجود داشتهاند و عمدتاً از هیدروژن و هلیم اولیه(پس از بیگ بنگ) تشکیل شدهاند. این ابرها زادگاه اصلی ستارگان جدید هستند.
طبقه بندی انواع سحابیها:
سحابیها را بر اساس نحوه تعاملشان با نور به چند دسته اصلی تقسیم میکنیم:
1- سحابیهای گسیلشی یا نشری (Emission Nebula) : این سحابی ها به دلیل حرارت ناشی از حضور ستارگانِ داغِ درونشان، مولکول های گاز را یونیزه و برانگیخته می کنند و از خود نور تولید میکنند (مثل سحابی مشهور جبار در صورت فلکی جبار یا شکارچی آسمان!) و عمدتا این گاز های داغ، هیدروژن یونیزهشده موسوم به (H II) هستد.
سحابی جبار یا شکارچی یا Orion ، چهل و دومین جرم غیر ستارهای از اجرام فهرست مسیه است. این سحابی درخشان ترین سحابی آسمان است که حتی با چشم غیر مسلح هم دیده می شود. هنوز ستارگان داغ جوانی در دل آن متولد می شوند. در ناحیهی مرکزی آن 4 ستارهی بسیار داغ از گونه های طیفی O , B واقع شده اند که اتم های گازی سحابی ، از تابش این ستارگان به ویژه تابش ماورای بنفش آن ها ، برانگیخته رو روشن می شوند! این چهار ستاره را خوشهی ذوزنقه می نامند.
خوشهی ذوزنقه (Trapezium Cluster) متشکل از 4 ستارهی داغ در دل سحابی جبار است که تابش اصلی سحابی به خاطر وجود آن هاست.
2- سحابیهای بازتابی (Reflection Nebula): این ابرها خودشان نوری ندارند و فقط نور ستارههای نزدیکشان را بازتاب میدهند؛ درست مثل مه که نور چراغ ماشین را پخش میکند. معمولاً آبیرنگاند چون ذرات گرد و غبار نور آبی را بهتر پراکنده میکنند. نمونهی مشهور آن هم بخشی از سحابیهای اطراف خوشهی ستارهای پروین یا است.
3- سحابیهای تاریک (Dark Nebula): این ابرها آنقدر غلیظ و چگال هستند که اجازه عبور نور ستارههای پشت سرشان را نمیدهند و مانند یک لکه سیاه در دل آسمان دیده میشوند مثل سحابی سر اسب! رصد آن ها در آسمان ، سخت و نیاز به محیط بسیار تاریک دارد.
4- سحابیهای سیارهنما (Planetary Nebula): برخلاف اسمشان ربطی به سیارات ندارند؛ این سحابی ها بقایای لایههای بیرونی ستارگان کم جرم هستند که در پایان عمرشان این لایه هارا در فضا رها کردهاند و در مرکز آن ، کوتولهی سفیدی متراکم باقی مانده است . خورشید ما نیز پس از پایان عمر خود ، یک سحابی سیاره نما از خود بر جای خواهد گذاشت. از مشهور ترین نمونههای سحابی های سیاره نما ، می توان به سحابی حلقه (Ring Nebula) در صورت فلکی شلیاق و سحابی پروانه (Butterfly Nebula – NGC 6302) در صورت فلکی عقرب اشاره کرد.
5- بقایای ابرنواختر (Supernova Remnant): وقتی یک ستارهی بسیار پرجرم (حدود 8 برابر جرم خورشید یا بیشتر) به پایان عمر خود میرسد، سوخت هستهایاش تمام میشود و دچار فروپاشی می شود. این فروپاشی ناگهانی باعث یک انفجار عظیم و فوقالعاده قدرتمند به نام ابرنواختر میشود.
در این انفجار، بخش زیادی از مادهی ستاره با سرعت بسیار زیاد به بیرون پرتاب میشود و با سرعت دهها هزار کیلومتر بر ثانیه در فضا پخش میگردد. این تودهی در حال انبساط از گاز، غبار، پلاسما و ذرات پرانرژی، همان باقیماندهی ابرنواختر است.
بقایای ابرنواختر شکلهای بسیار متنوع و پیچیدهای دارند. بسته به نوع انفجار، میزان فشار گازهای میانستارهای و میدانهای مغناطیسی، میتوانند به صورت پوستههای گازی منظم، ساختارهای رشتهای در هم تنیده، یا تودههای نامنظم دیده شوند.
سحابی خرچنگ یا مشهورترین و تاریخی ترین سحابی از این دست در صورت فلکی ثور می باشد. نور ابرنواختر مولد این سحابی ، برای اولین بار در سال 1054 میلادی توسط ستارهشناسان چینی و اعراب مشاهده شد. این رویداد آنقدر درخشان بود که برای چندین هفته در طول روز نیز قابل مشاهده بود و در آسمان شب، حتی روشنتر از ماه کامل میدرخشید! نقاشی سرخ پوستان بومی آمریکا بر روی سنگ از این انفجار نیز نشانگر عظمت و فراگیر بودن این واقعه بین انسان های آن زمان است.
جدول جمعبندی انواع سحابیها
| نوع سحابی | ویژگی کلیدی | نحوه درخشش | نمونه معروف |
|---|---|---|---|
| نشری (Emission) | گازهای داغ و یونیده | درخشش ذاتی (قرمز/صورتی) | سحابی جبار (M42) |
| بازتابی (Reflection) | غبار و گاز سرد | نور ستارگان مجاور را بازتاب میدهد (آبی) | اطراف خوشهی پروین |
| تاریک (Dark) | غلیظ و چگال | نور پشت سر را مسدود میکند | سحابی سر اسب |
| سیارهنما (Planetary) | بازمانده ستارگان خورشیدوار | تابش کوتولهی سفید مرکزی | سحابی حلقه (M57) |
| بقایای ابرنواختر (SNR) | بازمانده انفجار ستارگان پرجرم | گازهای داغ و شوکهای ناشی از انفجار | سحابی خرچنگ (M1) |
تولد ستاره از دل سحابی: وقتی گرانش دست به کار میشود!
شاید هیجانانگیزترین بخش داستان، نحوهی تولد یک ستاره باشد. در دل یک سحابی، گرانش شروع به جمع کردن تودههای گاز میکند. این تودهها آرامآرام فشرده و گرم میشوند. وقتی این توده به اندازه کافی بزرگ و داغ شد (به دمایی در حدود ۱۰ میلیون درجه سانتیگراد رسید)، موتور هستهای آن روشن شده و یک «ستاره نوزاد» یا پیش ستاره (Protostar) متولد میشود. سحابیها مثل دایههای مهربانی هستند که این نوزادان را در آغوش میگیرند تا زمانی که به اندازه کافی پایدار و مستقل بشوند!!
جمع بندی:
سحابیها پل میان مرگ و زندگی در کیهان هستند. آنها از بقایای ستارههای مرده، نسل جدید ستارهها و سیارات را میسازند. ما و زمینی که روی آن ایستادهایم، در واقع از همان غبارهایی ساخته شدهایم که روزگاری در دل یک سحابی سرگردان بودهاند. همانطور که کارل سیگن میگفت: «ما از گرد و غبار ستارهایم !»
امیدواریم همان طور که ستارگان بعد از مرگ خود ، میراثی زیبا و مفید برای بقیه به جای میگذارند ، هر انسانی نیز در زندگی خود، میراثی زیبا و موثر برای آیندگان به جای بگذارد…
منابع : کتاب های ستارگان و سحابی ها ، دانشنامهی مصور نجوم، کهکشان حیرت انگیز و پایگاه های دادهی آژانس فضایی اروپا و ناسا
نویسندگان :
محمدهادی شیخ الرئیس – امیرعلی پورصالحی در 1405/2/18
ویرایش و انتشار توسط محمدهادی صدقی در 1405/2/25
2 پاسخ