تحقیق مقاله بررسی سیر تحولات ستارگان

سؤالات مصاحبه

نحوه ی تشکیل یک ستاره چگونه است؟

 آیا ستارگان در تمامی نقاط آسمان به طور یکنواخت پراکنده شده اند یا به علت خطای دید است که ستارگان انبوهی را در یک قسمت از آسمان مشاهده می کنیم؟

مهم ترین ویژگی ها برای شناسایی یک ستاره چیست؟

چه عواملی باعث تفاوت میان ستارگان می شود؟

آیا احتمال دارد که خورشید پس از تبدیل به غول سرخ، نواختر شود.

هر ستاره از تولد تا مرگ خود چه مراحلی را طی می کند؟

 با توجه به اینکه نمودار HR یکی از مهم ترین نمودارها برای تعیین درخشندگی ستارگان برحسب رده ی طیفی آن ها است در این باره توضیح دهید.

آیا مراحل تحول برای تمامی ستارگان یکسان است و به چه عواملی بستگی دارد؟

9-چه چیز ترکیبات شهاب سنگی را که ما مشاهده می کنیم ایجاد کرده است؟

10- آیا مرگ ستاره به معنی نابود شدن و ناپدید شدن آن از آسمان است؟

عنوان تحقیق :  بررسی سیر تحولات ستارگان

هدف های انجام تحقیق :

آشنایی با ستارگان و نجوم

نحوه تشکیل تا انهدام ستارگام

شناخت انواع ستارگان

آشنایی با ویژگی ها و خصوصیات ستارگان

سؤالات یا (فرضیه)  تحقیق :

 1- آیا علت تحولات ستارگان ناشی از انرژی درونی آن هاست.

2- میزان عمر، درخشندگی، رنگ ها و سایر ویژگی های ستارگان به چه عواملی بستگی دارد؟

3- فاصله ی ستارگان تا زمین را چگونه و با چه وسایلی می توان اندازه گیری کرد؟

4- خورشید به عنوان یک ستاره چه ویژگی هایی دارد؟ و جزء کدام دسته از ستارگان قرار می گیرد؟

5- چه تفاوتی میان ستاره ها، سیاره ها، شهاب سنگ ها و دیگر اجرام آسمانی وجود دارد؟

6- هر ستاره از زمان تولد تا مرگ خود چه مراحلی را طی می کند؟

7- آیا مراحل تحول برای تمامی ستارگان در هر نقطه آسمان یکسان است؟

8- چه شواهدی حاکی از آنند که نواخترها، ستاره های دوتایی هستند؟

9- آیا محتمل است که خورشید پس از تبدیل به غول سرخ نواختر شود؟

پیشگفتار

ستاره شناسی می تواند به دو روش مورد بررسی قرار گیرد : یکی به عنوان قدیمی ترین دانش مشاهده ای که درباره ی آسمان پر ستاره بحث می کند؛ دیگری به عنوان جوانترین علم هنگامی که با  اختر فیزیک نظری ترکیب شود. ستاره شناسی و اختر فیزیک پهنه کیهان را می پوشانند. از سیارات نزدیک تا اختروش های دور قابل دسترس . در حقیقت ستاره شناسی و اختر فیزیک در تمام ازمنه از آغاز جهان تا پایان ممکن را دربرمی گیرد. بنابراین ستاره شناسی هم کیهان و هم بشر را در زمان و همچنین در فضا در نظر می گیرد.

ستاره شناسی یا نجوم یکی از قدیمی ترین دانشهای بشری است که ظهور آن را می توان با پیدایش انسان همزمان دانست.

دنیاهای دیگر، سیارات و اقمار آنها، ستارگان و منظومه های خورشیدی، کهکشانها و سحابیها و سرانجام، فضای بیکران سبب شده است که در همه اعصار و سرزمینها دانش ستاره شناسی مورد توجه قرار گیرد و گسترش یابد. در این میان، مسلمانها و بخصوص ایرانیان در توسعه و تکامل این علم سهم مؤثری داشته اند و در حقیقت می توان آنها را پایه گذاران ستاره شناسی مدّون و علمی به حساب آورد. نام رصدخانه های بزرگی مانند رصدخانه مراغه و منجمان دانشمند چون ابوریحان بیرونی، عبدلرحمن صوفی و خواجه نصیرالدین  طوسی همواره در تاریخ علم نجوم به جای خواهد ماند.

واقعیّات ستاره شناسی حتی بسیار بیشتر از دنیای تخیّلی افسانه های علمی، جالب و شگفت انگیز است.

هنگام روز نیز آسمان دارای ستاره است؛ اما به دلیل روشنایی عظیم خورشید دیدن این ستارگان غیر ممکن است.

تاریخ ستاره شناسی تاریخ مبارزه آشتی ناپذیر بین اندیشه های کهنه و نو است. دانش نوین ستاره شناسی به ما یاد می دهد که جسم های آسمانی همیشه در حال تغییر و تحول می باشد.

فضانوردان شجاعی چون یوری گاگارین که برای اولین بار در جهان به فضا رفت و پای انسان را به فضا کشاند. مایکل کالینز، ادرین آلدرین، نیل آرمسترانک این انسان های از جان گذشته در راه دانش بشری که برای اولین بار در تاریخ بشریت یعنی در 29 تیرماه 1348 خورشیدی به وسیله آپلو11 خود را به کره ماه رسانیدند و دوتن از آنان در سطح ماه پیاده شدند و مقداری خاک از سطح ماه برای تکمیل پژوهشهای دانشمندان در کیهان به زمین آوردند. همگی در تاریخ بشریت گرامی و بمثابه قهرمانان دوره ای از تاریخ هستند و بشریت همیشه خاطره آنان را زنده نگه خواهد داشت.

نخستین بار برونو، پیشاهنگ و مبارز سرسخت دانش اظهار داشت که ستاره ها، خورشید دور دستی می باشند. عقیده های برونو بوسیله کلیسای کاتولیک محکوم و ممنوع شد ولی برونو از عقیده خود دست نشست تا این که او را زنده زنده در آتش افکندند. تهدیدهای دشمنان دانش، دانشمندان روسی، لوموتوسف را دچار وحشت نکرد او هم می گفت که ستاره ها خورشید هستند و سیاره ها دور آن به گردش در می آیند.

اکنون ثابت شده است که طیف ستاره ها مانند خورشید است. ترتیب و رنگ خط های طیف نشان می دهد که در ستاره ها عناصری وجود دارد که در خورشید هم هست.

اندازه های ستاره ها بسیار بزرگ می باشد و برخی صدها برابر خورشید می باشند ولی در عوض ستاره هایی پیدا شدند  که حتی از زمین هم کوچک ترند.

مواد اصلی منظومه شمسی به تعداد زیادی اجسام کوچک تقسیم شده اند، که این موضوع سر رشته ای برای درک چگونگی تشکیل منظومه شمسی است اکنون، فصل اول شامل پیشینه ای از ستارگان و مختصری در مورد تلسکوپ و آشکارسازها می باشد، ولی از نظر تکنیکی بحثی نمی شود، تأکید ما روی مقاصد مشاهدات است. همچنین در فصل دوم انواع ستارگان را نام برده و تا حدودی در مورد ویژگی ها و خصوصیات آن ها سخن به میان آورده ایم. فصل سوم هم شامل ویژگی ها و خصوصیات ستارگان می باشد که بر اساس نمودار HR ذکر شده است. فصل چهارم که مهم ترین و اصلی ترین فصل در این تحقیق می باشد و زندگی یک ستاره را از تولد تا مرگ آن با بیان جزئیات ذکر می کند و فصل پنجم شامل ضمائم مورد نیاز و تصاویر و جداول و اطلاعاتی در مورد فیزیک ستاره است. با آرزوی مثمر ثمر بودن این تحقیق برای تمامی افرادی که این تحقیق را مطالعه و بررسی می کنند.

چکیده :

« آسمان شب طبیعت فراموش شده»

ستارگان همچون  پولک های  زرین بر چادری مخلمی در بالای سر ما پراکنده شده اند.

در شرایطی که هوا پاک و بدون آلودگی باشد بیشتر از 2000 ستاره در هر شب و بدون کمک هرگونه ابزار، با چشم بطور مستقیم قابل رویت است.

«مقدمات نجوم»

از زمانی که بشر از خود و جهانی که در آن سکنی دارد آگاهی یافت آسمان را با ترس و شگفتی منبع جنبه ای پایدار و افسون کننده دانسته است. این ترس و شگفتی مطالعه و علم را سبب می شود.

بشر که بی وقفه در تلاش جهت فائق آمدن بر جهل و حل اسرار بود، سرانجام علم نجوم را پدید آورد.

چرا به مطالعه ی نجوم می پردازیم؟

آدمی از همان آغاز هر وقت که به بالای سر نظر افکنده است، آسمانی را دیده که همیشه با مسائلی گوناگون در برابرش قرار گرفته و همواره او را برای حل رازهایش به مبارزه می طلبد.

بشر در یک مرحله واکنش خود را به صورت جادو و اسطوره بیان کرده است و این واکنش در هند، ادبیات و ... تجلی یافته است.

در مرحله ای دیگر کوشیده است تا پدیده های آسمانی را که به مدد حواسش دریافته و با بیانی علمی توضیح دهد و این توضیحات موضوع علم نجوم را تشکیل داد.

«تاریخچه ی نجوم»

دوره زمین مرکزی : منجمان نخستین معتقد بودند که زمین باید در مرکز عالم باشد.

دوره خورشید مرکزی : کوپرنیک نشان داد که زمین فقط یکی از سیاراتی است که به دور خورشید مرکزی می گردد. در این دوره گالیله اولین تلسکوپ را به سمت آسمان نشانه رفت.

دوره کهکشانی : در حقیقت آشکار شد که خورشید یکی از میلیونها ستاره کهکشان راه شیری است.

دوره کیهانی : نیم قرن اخیر به این کوشش اختصاص یافته که تصویری نسبتاً کامل از جهان بدست آوریم.

«اجزاء آسمان»

ستارگان – سیارات – اقمار – سیارک ها – دنباله دارها – شهاب ها – سحابی ها – کهکشان ها

تفاوت ظاهری ستاره و سیاره چیست؟

ستاره ثابت است اما سیاره متحرک است.

ستاره چشمک می زند اما سیاره نوری ثابت دارد.

ستاره خود  نور تولید می کند ولی سیاره نور ستاره را بازتاب می کند.

با چشم مسطح ستاره نقطه ای است اما سیاره کروی است.

چرا ستاره ها چشمک می زنند؟

باید دانست که چشمک زدن ستاره ها مربوط به جو زمین است.

به نظر می رسد که ستاره ها هرچه به افق نزدیک تر باشند بیشتر  چشمک می زنند زیرا نور آن ها از جو قطورتری عبور می کند ستاره های روشن تر در موقع چشمک زدن رنگین تر به نظر می آیند.

این رنگ ها در اثر شکسته شدن نور در ستاره در درون جو زمین ظاهر می شود.

«رنگ ستارگان»

خیلی از ستارگان رنگ های قابل توجهی دارند. رنگ ستاره ها در مورد حرارت آن ها به ما اطلاعات می دهد.

رنگ آبی – سفید معرف ستاره هایی بسیار داغ است و رنگ زرد – قرمز معرف ستاره هایی سردتر است.

«صورتهای فلکی »

پیشینیان ستارگان آسمان را تقسیم بندی نموده و نقوشی ساده همچون نام خدایان، قهرمانان، جانوران و حتی اشیاء و ... را بر آنها نهاده اند. این نقوش امروزه صورت فلکی خوانده می شود.

امروزه 88 صورت فلکی همه آسمان را پوشانده است که 48 تای آنها در نیم کره شمالی دیده می شود. ستاره ها هر صورت فلکی معمولاً با هم ارتباط ندارند و در فواصل مختلف از ما و یکدیگر قرار دارند.

بخش اوّل : کلیّات ستاره شنا سی

فصل اول: ستاره شناسیفصل دوم : انواع ستارگان

منتظر  نمانید .  زمان  مناسب تر از اکنون وجود ندارد . از همین نقطه ای که ایستاده اید  با همین ابزار و امکاناتی که در اختیار دارید کار را ادامه دهید. همین طور که پیش می روید ابزارها و امکانات بهتر و مناسبت تر را پیدا می کنید.                                                                                                    ناپلئون هیل

مقدمه

برخی از ستارگان نزدیک به قطب هرگز طلوع و غروب نمی کنند؛ بلکه همیشه در بالای افق قرار دارند. این ستارگان به ستارگان حول قطبی[1] موسومند. تعداد ستارگان حول قطبی قابل رؤیت در هر نقطه مشخص به عرض جغرافیایی آن نقطه در روی زمین بستگی دارد. درست همان طور که وضعیت خورشید در تشخیص وقت روزانه می تواند مورد استفاده قرار گیرد، ستارگان نیز یک ساعت شبانه می سازند. مجموعه معروفی از ستارگان به نام( دب اکبر) خرس بزرگ[2] برای مردم اروپا و ایالات متحده حول قطبی هستند.

دیدنی ترین دست آورد ستاره شناسی فضایی، برنامه فضایی آپولو بود. این برنامه به افرادی امکان داد که چندین بار بر ماه فرود آیند و آنها برای نخستین بار ماده ای را از جهان دیگر برای مطالعه دانشمندان به زمین آوردند. در نتیجه اکنون ما می دانیم که سن ماه نیز مانند زمین 4500 میلیون سال است. یک تلسکوپ فضایی به قطر دو متر قادر بود ستارگانی را ببیند که صدها بار کم نورتر از تمامی ستارگانی هستند که تاکنون دیده شده اند. چنین تلسکوپی حتی ممکن بود بتواند سیاراتی را بیابد که به گرد ستارگان مجاور در حرکتند.

1-1 پیشینه ستارگان  

ستاره شناسی علم شناخت کیهان، راه پیچیده و دشواری را پشت سر گذاشته است، این دانش از تصورات ساده انسان های نخستین، تعلیمات ارسطو درباره ی ثابت بودن (عدم تحول) اجسام کیهانی و نظام بطلیموسی که در آن زمین مرکز جهان بوده است به اندیشه های متفکرین برجسته ای چون کوپرنیک گالیله و ستاره شناسان جدید رسیده است تاریخ ستاره شناسی تاریخ مبارزه آشتی ناپذیر بین اندیشه های کهنه و نو است. دانش نوین ستاره شناسی به ما یاد می دهد که جسم های آسمانی همیشه در حال تغییر و تحول می باشند.

نجوم یا ستاره شناسی دانشی است مربوط به شناسایی اجسام آسمانی که در آن حرکت، ساختمان، تکامل و سیستم اجسام مزبور مورد بررسی قرار می گیرد و قوانینی که بر پایه ی این دانش وضع شده در نیازهای علمی انسان ها به کار گرفته می شود.  نجوم یکی از علوم بسیار قدیمی بوده و مراحل ابتدایی آن چندین هزار سال قبل در بابل، مصر و ایران وجود داشته است. اولین رصد کنندگان و پژوهشگران در آسمان یعنی ستاره شناسان به این نتیجه رسیدند که از روی حرکت خورشید و ستارگان می توان زمان یک شبانه روز را تعیین کرد: مثلاً خورشید در نیم روز بلندترین وضع را به خود می گیرد و در نقطه ی اوج خود قرار دارد. از روی اشکال مختلف ماه که اهله قمر می گویند (هلال، بدر و مانند آنها) و برحسب وضع خورشید و سایر ستارگان در آسمان، فاصله های زیاد زمانی را تعیین نموده و بعبارت  دیگر تقویم یا سالنامه ها را تهیه می نمایند. در دوران گذشته چادرنشینان و دریانوردان از روی ستارگان جهت های افق را مشخص می کردند و طی طریق می نمودند ستاره شناسی در حال حاضر نیز در خدمت چنین هدف هایی قرار دارد. ستاره شناسان بر پایه و اساس رصد ستارگان وقت دقیق را تعیین می کنند که پیوسته از رادیو پخش و اعلام می گردد. همچنین در گذشته ترسیم نقشه های جغرافیایی بدون رصد و بررسی ستارگان غیر ممکن بوده است. در ضمن دانش ستاره شناسی همراه سایر علوم شرایط مناسب و مساعد پرتاب موشکهای کیهانی و سفینه های فضایی را فراهم نموده و به انسان در امر تسخیر فضا کمک شایانی کرد. در زمان قدیم مردم در حالی که همه روزه طلوع و غروب آفتاب و ماه، انتقال مشهود ستارگان را نسبت به افق می دیدند فکر می کردند که کلیه ستارگان آسمان در اطراف کره ی زمین ساکن می چرخند و دنیای زمین و دنیای آسمان در مقابل یکدیگر قرار دارند. تجسم ساده لوحانه قدیمی درباره جهان که دید مردم دوران گذشته بوده در دانشهای مذهبی نیز منعکس شده است. بر اساس اینگونه اندیشه ها جهان به وسیله خدایان خلق شده و از آن زمان به بعد بدون هیچگونه تغییری وجود دارد. ولی دانش جهان شناسی بمردم نشان داد که «جهان» آنطوری که تجسم نموده اند نیست. ثابت شد که زمین خود جسمی آسمانی است. همانطوریکه سایر سیاره ها نامگذاری شده به دور خورشید می چرخند زمین هم بدور خورشید در حال حرکت است. ستارگان اجسامی شبیه خورشید[3] بوده و از گازهای تابان ترکیب یافته اند. آنها از نظر اندازه بمراتب از زمین بزرگترند و حتی در اکثر موارد به مقیاس قابل توجهی بر خورشید برتری دارند. مردم با درک سبب بروز ماه گرفتگی و خورشید گرفتگی (کسوف و خسوف) و ظهور ستارگان دنباله دار و سایر رویدادهای آسمانی بتدریج ترسیدن و وحشت را کنار گذاشتند. خرافات و موهومات که بر اساس نادانی و عدم شناسایی ساختمان جهان استوار است، در حال حاضر فقط در میان مردم عقب مانده وجود و رواج دارد. دانش نجوم یا ستاره شناسی به ما می آموزد: اجسامی در آسمان وجود دارند که شبیه زمین نیستند. امکان حیات تنها در کره زمین نیست. کائنات هرگز به طور ابدی خلق نشده و هیچوقت موجودیت آن تمام شدنی نیست. مسائل مربوط به علم نجوم همچنین برای رشد و توسعه سایر علوم، بخصوص فیزیک، شیمی و زمین شناسی نیز بسیار مفید و ثمربخش می باشد.

مثلاً ستاره شناسان گاز هلیوم را در خورشید زودتر از کره زمین کشف کرده اند. در فضای لایتناهی خواص فیزیکی موادی کشف شده است که هنوز نمی توان آنها را به  زمین انتقال داد. هنوز نمی توانیم گاز را آنطوری متراکم نمائیم که هزار بار فشرده تر  از سیماب یا جیوه باشد و در مدتی مدید و با حرارت چندین میلیون درجه به دست آید. هنوز دلایل بعضی از انواع پخش رادیویی و مانند آنها برای ما روشن نیست. دانش نجوم ضمن کمک به سایر علوم به نوبه خود از پیشرفتهای آنها نیز بهره برداری می نماید. فیزیک دانان و ستاره شناسان به یکدیگر کمک می کنند تا روشهای جدیدی را برای رصد و بررسی ستارگان به کار برند. عکاسی، تجزیه طیفی و دوربین های نجومی رادیویی به نیرومندترین وسایل تجسس و تحقیق در دنیای فلکی مبدل شده اند. ریاضی دانان ستاره شناسان را مجهز به دستگاههای محاسباتی دقیق می نمایند که در حال حاضر و در تحقیقات نجومی معاصر، بدون چنین دستگاه ها برای ستاره شناسان موفقیتی وجود نخواهد داشت. ستاره شناسان هم چنین می توانند به تاریخ دانان کمک و یاری نمایند تا بعضی وقایع باستانی مشخص شوند و تاریخ آنها تعیین گردند. مثلاً هنگام یکی از نبردهای «مادر» و «لیدی» واقعه ای به وقوع پیوست و آن خورشید گرفتگی بود. ستاره شناسان حساب کرده اند که این خورشید گرفتگی در روز 28 ماه مه سال 585 قبل از میلاد بوده است و این واقعه تاریخی بهمین ترتیب هم ثبت شد. بسیاری از پدیده های آسمانی را یکباره نمی توان مشخص کرد آنها پس از بررسی ها و رصد ستارگان که قبلاً انجام گرفته بود       می توانند واضح و مشخص شوند. تا چندی قبل نجوم بطور کلی علم دیده وری بود و کلیه نتایج بر اساس رصد ستارگان در آسمان بدست می آمد. بطوریکه ستارگان قابل دسترس نبودند. پرتاب موشکهای کیهانی ، ایجاد قمرهای مصنوعی، پرواز انسان در فضا و ... همه اینها امکانات جدیدی را برای آموزش و تحقیق در فضای کیهانی بوجود آورده اند و راه نوینی را در مقابل انسان می گشایند. بدون آشنایی مستقیم با پدیده های آسمانی، بدون مشاهده و رصد ستارگان، بررسی تحقیق در علوم نجوم بصورت کتابی و مرده بوده و تجسم های آن نیز نادرست و به طور کلی بی پایه است.

در این فصل شرح حال بسیار مختصری از زندگی پنج دانشمند ، که ما را در شناخت عالم و قوانین آن بیش از همه کمک کرده و متحمل زحمات فراوانی شده اند، می آوریم. این مردان بزرگ عبارتند از : ارسطو، کپلر، گالیله ، نیوتن و انیشتین