مرگ ستاره

ستارگان پس از تولد و زندگي خود که گاها عمرشان به ميلياردها سال هم مي‌رسد، به مرحله مرگ مي‌رسند. مرگ يک ستاره به يکي از سه صورت زير امکان‌پذير است: تبديل به کوتوله سفيد ، تبديل به ستاره نوتروني ، تبديل به سياهچاله.

نگاه اجمالي
سراسر زندگي ستاره به يک ميدان نبرد شبيه است. نيروي گرانش سعي دارد که ستاره را منقبض و خرد کند، ولي با مقاومت فشار رو به بيرون ماده ستاره روبرو مي‌شود، اما سرانجام ستاره تحليل مي‌رود. گرانش کنترل را بدست مي‌گيرد و ستاره شکل کاملا متفاوتي با ستاره‌اي معمولي و سالم مانند خورشيد به خود مي‌گيرد.

حتي اگر جرم ستاره بسيار زياد باشد، ممکن است با تبديل به يک سياهچاله در اعماق فضا ناپديد شود.

گرانش يک ستاره
نيروي گرانش ، همواره جذب مي‌کند و مايل است که ذرات ماده را هميشه به هم نزديکتر سازد. ما به اين سبب وزن داريم که جرم زمين جرم بدن ما را به طرف خود مي‌کشد و در نتيجه نيروي گرانشي هر يک از اتمهاي بدن ما ، اتمهاي ديگر را به طرف خود مي‌کشد. از آنجا که جرم يک ستاره معمولي بسيار زياد است و حتي ممکن است يک ميليون بار بيشتر از جرم زمين باشد، گرانش دروني آن نيز بسيار شديد است.

لحظه‌اي اعماق خورشيد را مجسم کنيد، فشار آن در يک دهمي فاصله سطح تا هسته تقريبا يک ميليون بار بيشتر از فشار جو در سطح زمين است. در اين فاصله ، فشار با مقاومت گازهاي داغ درون خورشيد روبرو مي‌شوند، هنگامي که آتش هسته‌اي رو به کاهش مي‌گذارد، گاز ستاره سرد مي‌شود و بعد گرانش به نيروي مسلط تبديل مي‌شود. آنچه در اين مرحله روي مي‌دهد، به جرم ستاره بستگي دارد.

مراحل مرگ ستاره
ستاره‌اي رو به مرگ ، مانند خورشيد در هم فرو مي‌رود تا به اندازه زمين برسد. در اين روند هيچ انفجار واقعي و قابل توجهي رخ نمي‌دهد. ستاره فقط به توده‌اي از خاکستر راديواکتيو تنزل مي‌کند و به آرامي سوسو مي‌زند. در اين مرحله ، ستاره به يک کوتوله سفيد تبديل مي‌شود. يک فنجان از ماده آن يک صد تن وزن دارد.

ستاره نوتروني
اگر جرم ستاره‌اي بسيار بيشتر از خورشيد باشد، فشار فرو ريزش مرحله کوتوله سفيد را نيز پشت سر مي‌گزارد و متوقف نمي‌شود، آن قدر فرو ريزش ادامه مي‌يابد که قطر ستاره به حدود ده کيلومتر مي‌رسد. در اين نقطه ستاره گلوله‌اي است چگال از ذرات هسته‌اي که آن را ستاره نوتروني مي‌نامند. يک فنجان از ماده آن يک ميليون ميليون تن وزن دارد. برخي از ستارگان نوتروني به سرعت مي‌چرخند و در هر بار چرخش تابشهايي در طول موج راديويي گسيل مي‌کنند، اين گونه ستاره‌هاي نوتروني ، تپ اختر (پولسار) نام دارد. در قلب سحابي خرچنگ ، تپ اختري وجود دارد که سي بار به دور خود مي‌چرخد.

مرگ ستاره نوتروني
يک ستاره نوتروني بدون وقوع يک انفجار شديد اوليه شکل نمي‌گيرد. ستاره رو به مرگ ممکن است در چند ثانيه آخر حيات خود به‌صورت يک ابرنواختر شعله‌ور شود. درخشش آن چند روز از تمام کهکشانها پيشي مي‌گيرد. از بخش مرکزي ابرنواختر ، يک ستاره نوتروني پديد مي‌آيد. جرم ستارگان نوتروني نمي‌تواند بيشتر از دو برابر جرم خورشيد باشد.

يک ستاره رو به مرگ مثلا با جرم ده برابر جرم خورشيد ، چنان زير بار گرانش توليد شده قرار مي‌گيرد که هيچ نيرويي نمي‌تواند در برابر فرو ريزش آن مقاومت کند. وقتي که چنين ستاره‌اي منقبض مي‌شود (رمبش ستاره)، به اندازه حدود دو کيلومتر مي‌رسد، گرانش به حدي زياد مي‌شود که سرعت گريز از سطح آن به بيشتر از سرعت نور مي‌رسد.

سياهچاله‌ها
هيچ چيز ، از موشک گرفته تا ذرات نور و علائم راديويي نمي‌توانند از سطح ستاره منقبض شده ، بگريزند. اين گرانش به قدري نيرومند است که همه چيز را به طرف خود مي‌کشد. ما فقط مي‌دانيم که در اين حالت ، ستاره به يک سياهچاله تبديل مي‌شود.

سياهچاله را نمي‌توان ديد، زيرا نور نمي‌تواند آن را ترک کند. جرم سياهچاله‌ها پيوسته مواد ديگر را به طرف خود مي‌کشد و به اين ترتيب است که نمي‌توان آنها را آشکار کرد. چون سياهچاله به دور ستاره ديگر مي‌گردد، اثر شديدي بوجود مي‌آورد.

تلسکوپهاي پرتو ايکس ، عملا تابشهايي از گاز در حال ريزش به سياهچاله‌ها را آشکار کرده‌اند. گرچه کشش گرانش آنها محسوس است، ولي هنگامي که ماده‌اي به درون يکي از گردابهايي کيهاني سقوط مي‌کند، گويي از جهان ناپديد مي‌شود.

مقدمه
بطور کلي ستارگان داراي مراحل مختلف جنيني ، کودکي و جواني و پيري هستند. پس از اکتشاف برابري جرم و انرژي توسط انيشتين ، دانشمندان تشخيص دادند، که کليه ستارگان بايد تغيير و تحول يابند. هر ستاره هنگامي که نور (انرژي) پخش مي‌کند، مقداري از ماده خويش را مصرف مي‌کند. ستارگان هميشگي نيستند، روزي به دنيا آمده‌اند و روزي هم از دنيا خواهند رفت. ستارگان گويهاي بزرگي از گاز بسيار گرم هستند که بواسطه نورشان مي‌درخشند.

در سطح دماي آنها هزاران درجه است و در داخل دمايشان بسيار بيشتر است. در اين دماها ماده نمي‌تواند به صورتهاي جامد يا مايع وجود داشته باشد. گازهايي که ستارگان را تشکيل مي‌دهند بسيار غليظتر از گازهايي هستند که معمولا بر سطح زمين وجود دارند. چگالي فوق العاده زياد آنها در نتيجه فشارهاي عظيمي است که در درون آنها وجود دارد. ستارگان در فضا حرکت مي‌کنند، اما حرکت آنها به آساني مشهود نيست. در يک سال هيچ تغييري را در وضعيت نسبي آنها نمي‌توان رديابي کرد، حتي در هزار سال نيز حرکت قابل ملاحظه‌اي در آنها مشهود نمي‌افتد.

نقش و الگوي آنها در حال حاضر کم و بيش دقيقا همان است که در هزار سال پيش بود. اين ثبات ظاهري در نتيجه فاصله عظيمي است که ميان ما و آنها وجود دارد. با اين فواصل چندين هزار سال طول خواهد کشيد تا تغيير قابل ملاحظه‌اي در نقش ستارگان پديد آيد. اين ثبات ظاهري مکان ستارگان موجب شده است که نام متداول (ثوابت) به آنها اطلاق شود

اختر فيزيکدانان بر اين باورند که در بعضي کهکشانها ، از جمله کهکشان راه شيري ، ستارگان نوزاد بسياري در حال تولد هستند، افزون بر آن که پژوهشگران اظهار مي‌دارند تکامل ، تخريب و محصول نهايي يک ستاره ، به جرم آن بستگي دارد. در واقع سرنوشت نهايي ستاره که تا چه مرحله‌اي از پيشرفت خواهد رسيد با جرم ستاره ارتباط مستقيم دارد.

نحوه تشکيل ستاره
گوي آتشين مورد نظر در نظريه انفجار بزرگ ، حاوي هيدروژن و هليوم بود، که در اثر انفجار بصورت گازها و گرد و غباري در فضا بصورت پلاسماي فضايي متشکل از ذرات بسياري از جمله الکترونها ، پروتونها ، نوترونها و نيز مقداري يونهاي هليوم به بيرون تراوش مي‌کند.

با گذشت زمان و تراکم ماده دربرخي سحابيها شکل مي‌گيرند. اين مواد متراکم رشد کرده و توده‌هاي عظيم گازي را بوجود مي‌آورند که تحت عنوان پيش ستاره‌ها معروفند و با گذشت زمان به ستاره مبدل مي‌شوند. بسياري از اين توده‌ها در اثر نيروي گرانش و گريز از مرکز بزرگ و کوچک مي‌شوند، که اگر نيروي گرانش غالب باشد، رمبش و فرو ريزش ستاره مطرح مي‌شود و اگر نيروي گريز از مرکز غالب شود، احتمال تلاشي ستاره و شکل گيري اقمار و سيارات مي‌رود.

مقياس قدري
همه ستارگان به شش طبقه روشنايي که قدر ناميده مي‌شود، تقسيم شده‌اند. روشنترين ستارگان داراي قدر اول و کم نورترين ستارگان که توسط چشم غير مسلح قابل روءيت بودند به عنوان ستارگان قدر ششم و بقيه ستارگان داراب قدرهاي بين ۱۶ – ۱ هستند. قدر يک ستاره عبارت است از: سنجش لگاريتمي از روشنايي ستارگان ، اگر قدر يک ستاره را با m نمايش دهيم، داريم:

logL + Cte = m( قدر ظاهري ) ۲٫۵ –
که مقدار ثابت Cte همان صفر مقياس قدري است.

روشنايي ستاره
مقدار انرژي تابيده شده از ستاره به واحد سطح زمين را روشنايي يک ستاره مي‌نامند. مقدار ثابت (صفر مقدار قدري) را طوري انتخاب مي‌کنند که قدر ستاره α چنگ رومي (Vega) برابر صفر شود. علامت منفي در فرمول نشان مي‌دهد که قدر روشنايي ستاره بالا باشد، داراي قدر پايين خواهد بود.

رنگ ستارگان
هر وسيله‌اي که براي آشکارسازي نور بکار مي‌رود داراي حساسيت طيفي است. مثل چشم انسان که اولين وسيله‌اي است براي آشکارسازي نور و حساسيت چشم براي نورهاي مختلف يکسان نيست. هر وسيله ديگري هم که براي اندازه گيري نور بکار مي‌رود مثل فيلمهاي عکاسي براي نورهاي با طول موجهاي متفاوت ، داراي حساسيت يکسان نيست. پس روشنايي يک جسم بستگي به نوع وسيله اندازه گيري شده دارد. بر اين اساس قدرهاي مختلفي داريم، که يکي از آنها قدر ديدگاني و ديگري قدر عکسبرداري مي‌باشد.

طيف ستارگان
هنگام مطالعه طيف ستارگان (يا همان بررسي کيفي ستارگان) مشاهده مي‌شود که اختلاف فاحشي بين ستارگان وجود دارد. از آنجايي که وجود هر خط سياه در طيف ستاره بيانگر وجود يک عنصر شيميايي ويژه در اتمسفر آن ستاره است، شايد به نظر مي‌رسد که علت اختلاف در طيف ستارگان بخاطر اختلاف در مواد شيميايي سازنده ستارگان باشد.

ولي در نهايت چنين نيست، بلکه علت اختلاف طيف ستارگان دماي ستارگان مي‌باشد. چون ستارگان داراي دماهاي متفاوتي هستند، طيف آنها نيز متفاوت است.

اندازه گيري دماي ستارگان
در مورد ستارگان امکان اندازه گيري دماي جنبشي (دمايي که توسط دماسنج اندازه گيري مي‌شود) وجود ندارد. زيرا نمي‌توانيم ترمومتر را در قسمتهاي مختلف ستاره قرار داده و اين دما را اندازه گيري کنيم. از طرفي لايه‌هاي مختلف ستاره داراي دماهاي مساوي هستند

و هر چه از لايه‌هاي خارجي به طرف لايه‌هاي داخلي حرکت کنيم دما افزايش مي‌يابد. بنابراين تعريف دماي منحصر به فردي که مربوط به هر لايه از ستاره باشد غير ممکن است.

اندازه گيري فراواني عناصر در ستارگان
در حالت کلي مشاهده خطوط طيفي مربوط به يک عنصر در طيف يک ستاره دليل بر وجود آن عنصر در اتمسفر اين ستاره است و برعکس اين ممکن نيست. يعني عدم حضور خطوط طيفي يک عنصر در طيف يک ستاره دلالت بر عدم وجود آن عنصر در اتمسفر ستاره را ندارد،

زيرا علاوه بر حضور يک عنصر لازم است، شرايط فيزيکي (دما و فشار) براي تشکيل خطوط طيفي آن عنصر برقرار باشد، تا بتوانيم خطوط طيفي آن عنصر را مشاهده کنيم. با توجه به اينکه شدت خطوط جذبي بستگي به فراواني آن عنصر دارد، بنابراين مي‌توانيم از روي شدت خطوط طيفي ، فراواني عناصر را در ستارگان تعيين کنيم.

جرم ستارگان
اطلاعات مربوط به جرم ستارگان از مسائل بسيار مهم به شمار مي‌رود. تنها راهي که براي تخمين جرم يک ستاره در دست داريم آن است که حرکت جسم ديگري را که بر گرد آن دوران مي‌کند مورد مطالعه قرار دهيم. ولي فاصله عظيمي که ما را از ستارگان جدا مي‌کند، مانع آن است که بتوانيم سيارات متعلق به همه آنها را ببينيم و حرکت آنها را مورد مطالعه قرار دهيم.

عده زيادي ستاره موجود است که جفت جفت زندگي مي‌کنند و آنها را منظومه‌هاي مزدوج يا دو ستاره‌اي مي‌نامند. در چنين حالات بايستي حرکت نسبي هر يک از دو ستاره مزدوج مستقيما مطالعه شود، تا از روي دوره گردش آنها جرم نسبي هر يک بدست آيد. در حضور ارتباط ميان جرم و نورانيت ستارگان ، نخستين بار بوسيله سرآرتورادينگتون اظهار شد که نورانيت ستاره‌ها تابع معيني از جرم آنها است، و اين نورانيت با زياد شدن جرم به سرعت ترقي مي‌کند.

منابع انرژي ستارگان
براي هر ستاره‌اي سه منبع انرژي را مي‌توان نام برد که عبارتند از:
انرژي پتانسيل گرانشي ، انرژي حرارتي ، انرژي هسته اي

 انرژي پتانسيل گرانشي
مي‌توان فرض کرد که خورشيد يا ستارگان در حال تراکم تدريجي هستند و بدين وسيله انرژي پتانسيل گرانشي خود را بصورت انرژي الکترومغناطيسي به محيط اطراف تابش مي‌کنند.
 انرژي حرارتي

مي‌توان فرض کرد که ستارگان و خورشيد اجرام بسيار داغ آفريده شده‌اند و با تابش خود به محيط اطراف در حال سرد شدن هستند.
 انرژي هسته‌اي

مي توان فرض کرد که در ستارگان هسته‌هاي سبکتر همجوشي کرده و انرژي آزاد شده در اين همجوشي منبع انرژي ستارگان را تأمين مي‌کند، يا مي‌توان فرض کرد که در ستارگان هسته‌هاي سنگينتر از طريق واپاشي به هسته‌هاي سبکتر تبديل شده و انرژي آزاد شده از اين واپاشيها انرژي ستارگان را تأمين مي‌کند.

مرگ ستارگان
سه طريق براي مرگ ستارگان وجود دارد. ستارگاني که جرم آنها کمتر از ۱٫۴ برابر جرم خورشيد است. اين ستارگان در نهايت به کوتوله‌هاي سفيد تبديل مي‌شوند. ستارگاني که جرم آنها بيشتر از ۱٫۴ برابر جرم خورشيد است، در نهايت به ستارگان نوتروني و به سياه چاله‌ها تبديل خواهند شد. دير يا زود سوخت هسته اي ستارگان به پايان رسيده و در اين صورت ستاره با تراکم خود انرژي گرانشي غالب آمده و اين تراکم (رمبش) تا تبديل شدن

الکترونهاي آزاد ستاره به الکترونهاي دژنره ادامه پيدا مي‌کند، که در اين صورت ستاره به يک ستاره کوتوله سفيد تبديل شده است. برخي از ستارگان از طريق انفجارهاي ابرنواختري به ستارگان نوتروني تبديل مي‌شوند. ستارگاني که بيشتر از ۱٫۴ و کمتر از سه برابر جرم خورشيد دارند، به ستاره نوتروني تبديل شده و آنهايي بيشتر از سه برابر جرم خورشيد دارند، عاقبت به سياه چاله تبديل مي‌شوند. سياه چاله آخرين مرحله مرگ ستاره مي‌باشد.

ستارگان دور قطبي شمالي
در هر عرض جغرافيايي برخي از ستارگان طلوع و غروب مي کنند ديگران که ستارگان دور قطبي ناميده مي شوند همواره بالاي افق هستند ستارگان دور قطبي را به شرط آنکه شرايط جوي اجازه دهد هر شب سال مي توان ديد اگر دخالت خورشيد که نور روشن آن تشخيص نور ضعيف ستارگان را غير ممکن مي سازد نبود در طول روز نيز قابل مشاهده بودند.

عرض جغرافيايي و ستارگان دور قطبي شمالي
شماره ستارگان دور قطبي شمالي با عرض جغرافيايي تغيير مي کند و با دوري از استوا افزايش مي يابد براي ناظري در ۲۰ درجه شمالي ستارگان دب اکبر)) هم دور قطبي نيستند طلوع و غروب مي کنند و مدتي زير افق مي مانند اما براي ناظري در ۴۰ درجه شمالي ستارگان دب اکبر همه دور قطبي هستند.

قطبهاي مساوي
نام ستاره قطبي از اين واقعيت اخذ شده است که چون محور زمين را ادامه دهيم. آسمان را در نقطه اي بسيار نزديک به اين ستاره قطع مي کند اين ادامه محور زمين را محور عالم مي نامند.
محور عالم به فرض از بالا و پايين الي غير النهايه ادامه دارد . بالا در اينجا به معني فراتر از قطب شمال زمين و پايين به معني آن سوي قطب جنوب زمين است. محور زمين صرفاً جزوء کوچکي از محور عالم است. نقاطي را که در آن محور عالم آسمان را مي شکافد به ترتيب قطب شمال سماوي و قطب جنوب سماوي نامند.

معدل النهار
نقاطي بر کره سماوي که در نيمه راه قطبهاي شمال و جنوب سماوي جاي گرفته اند معدل النهار (استواي سماوي) را تشکيل مي دهند معدل النهار دايره ايست فرضي به شعاع بي نهايت که در همان صفحه استواي زمين قرار گرفته است. اين هر دو دايره مرکز واحدي دارند راه ديگري براي تجسم معدل النهار آنست که تصور کنيم شعاع استواي زمين پيوسته افزايش يابد تا آنکه اين دايره بر سطح داخلي کره آسمان منطبق گردد.

صورت فلکي تنين (اژدها)
به لاتين اژدها راdraco مي گويند اين صورت فلکي نسبتاً طويل و پر پيچ و خم است- قسمتي از آن بين دب اکبر و دب اصغر قرار دارد و بقيه به دور دب اصغر مي پيچد. و به مجموعه اي از چهار ستاره منتهي مي شود اين چهار ستاره سر اژدها را مشخص مي کند.

پنج هزار سال پيش ذيخ يا آلفا- تنين ستاره قطبي بود. زيرا که قطب شمال سماوي در نزديکي آن جاي داشت در آن زمان ذيخ تنها ستاره ساکن آسمان به نظر مي آمد و ستارگان ديگر همگي دوايري را به دور آن مي پيمودند. ذيخ مورد احترام مصريان بود. در حال حاضر قطب شمال سماوي در نزديکي ستاره قطبي است .

قطب شمال سماوي هر ۲۵۸۰۰ سال يک دايره کامل را مي پيمايد. حرکت قطب شمال سماوي، و نيز حرکت قطب جنوب سماوي، به سبب آنست که محور زمين حرکت تقديمي دارد، يعني هر ۲۵۸۰۰ سال يک بار مخروط مضاعف باريکي را مي روبد.
نامهاي ستارگان
حدود شصت ستاره معروف را اغلب به نامهاي خاصشان مي نامند. از اين جمله اند جدي (ستاره قطبي)، شعراي يماني(پرنورترين ستاره آسمان)، انور فرقدان و قلب الاسد.

عموماً ستارگان را با حروف يوناني که به صورت پيشوندي برنام صورت فلکي اضافه مي شود مشخص مي کنند. ستارگان دب اکبر به نامهاي آلفا-دب اکبر، بتا-دب اکبر، گاما-دب اکبر و الي آخر شناخته مي شود .(در انگليسي حالت اضافه نام لاتين صورت فلکي به کار مي رود : حالت اضافه ursa major در لاتين ursa majoris)است.

معمولاً پر نور ترين ستاره پيشوند (آلفا) را مي گيرد. دومين ستاره از لحاظ روشني با(بتا) مشخص مي شود و الي آخر . پر نورترين ستاره سگ بزرگ «کلب اکبر) به آلفا- کلب اکبر مرسوم است. سومين ستاره صورت فلکي دوپيکر گاما-جوزا ناميده شده است. هر گاه تعداد ستارگان پرنور در يک صورت فلکي از شماره الفباي يوناني تجاوز کند حروف کوچک لاتيني به کار گرفته مي شود اگر تعداد ستارگان از عده حروف اين دو الفبا فزونتر گردد منجمان به اعداد پناه مي برند.

نقشه ستارگان را چگونه بکار بريم؟
مبتديان نجوم معمولاً در استفاده از نقشه دچار اشکال مي شوند. شايد نمي دانند که چگونه بايد نقشه را در دست گرفت تا با ستارگان آسمان متناظر باشند اشکال اين است که ناظر بر سطح خارجي يک کره (زمين) قرار دارد و ستارگان را که بر سطح داخلي کره اي ديگر (کره آسمان) اندر رصد مي کند. هنگام استفاده از اين نقشه فرض کنيد

که مانند يک تمبر پست پشت آن چسبناک است نقشه بايد بر سطح داخلي کره آسمان چسبانده شود بدين طزيق چسب به ستارگان مي چسبد. قبل از انطباق نقشه لازم است که آن را در امتداد درست قرار دهيد: ستاره قطبي نقشه را بر ستاره قطبي آسمان منطبق کنيد، دب اکبر نقشه، دب اکبر آسمان ار بپوشاند آنگاه ستارگان ديگر نقشه به درستي نشان دهنده ستارگان واقعي خواهند بود.

در هر عرض جغرافيايي برخي از ستارگان طلوع و غروب مي کنند ديگران که ستارگان دور قطبي ناميده مي شوند همواره بالاي افق هستند ستارگان دور قطبي را به شرط آنکه شرايط جوي اجازه دهد هر شب سال مي توان ديد اگر دخالت خورشيد که نور روشن آن تشخيص نور ضعيف ستارگان را غير ممکن مي سازد نبود در طول روز نيز قابل مشاهده بودند.

ستارگان غير دور قطبي

در اين قسمت به ستارگاني مي پردازيم که فقط در بخشي از سال براي ناظران عرضهاي جغرافيايي ميانه، بالاتر از افق قرار دارند. در بقيه سال به هنگام روز بالاي افقند و ديده نمي شوند اما چون ستارگان به سبب گردش ظاهري سالانه هر روز چهار دقيقه زودتر از روز قبل طلوع
مي کنند، بالاخره زماني مي رسد که به هنگام شب نيز بالاي افق ديده شوند.

مشاهده ستارگان را مي توان با مشاهده يک کارناوال مقايسه کرد در مدت دوازده ماه، کارناوال کامل ستاره هاي غير دور قطبي را مي توان نظاره کرد اين کارناوال هر ساله تکرار مي شود.
آشنا شدن با بسياري از ستارگان پرنور، دشوار نيست ؛ ياد گرفتن برخي از صورتهاي فلکي معروف هم سخت نيست بدين منظور لازم نيست که همه آسمان را به دنبال آنها گشت. مي توان دايره اي خيالي بر آسمان رسم کرد و صورتهاي فلکي را وقتي به اين دايره نزديک مي شوند.

يا از آن مي گذزند مشاهده کرد. مناسب ترين دايره به اين منظور نصف النهار سماوي مکان است. اين دايره از سمت الراس و نقاط شمالي و جنوبي افق ناظر مي گذرد سمت الراس نقطه اي است بر آسمان که مستقيماً بالاي سر ناظر قرار دارد البته فقط نيمي از نصف النهار سماوي بالاي افق است.

مهمترين راه تعيين تقريبي نصف النهار سماوي مکان آن است که خطي خيالي از سه نقطه زير بگذرانيم.
آ.نقطه شمال بر افق يک قطب نماي مغناطيسي ساده در اين کار کمک خواهد کرد.
ب.سمت الراس -نقطه اي در آسمان که مستقيماً بالاي سر ناظر است.
پ.نقطه اي که جنوب را بر سطح افق مشخص مي کند از يک قطب نماي مغناطيسي استفاده کنيد.
توجه کنيد که نصف النهار سماوي مکان از ستاره قطبي يا جدي مي گذرد.
کارناوال ستارگان را براي سهولت کار به دوازده قسمت هر قسمت براي يک ماه تقسيم مي کنيم.
در زير صورتهاي فلکي نزديک به نصف النهار سماوي در هر ماه توصيف شده اند.

وصف ستارگان به صورتي که در يکي از شبهاي ماه ظاهر مي شوند.از نظر ما کفايت خواهند کرد. اگر آسمان را در يک شب از هر ماه يعني در دوازده شب سال بشناسيد آنگاه با سيماي شبانه آسمان آشنا شده ايد. مي توان از هر ماه و از هر ساعتي در شب آغاز کرد. ما از ماه بهمن آغاز مي کنيم. نقشه هاي آسمان چنان رسم شده اند که آن را در ساعت نه بعدازظهر روز دهم ماه نشان ميدهد.

صورتهاي فلکي بهمن ماه
در شبهاي ماه بهمن، دو صورت از زيباترين صورتهاي فلکي را مي توان در نزديکي نصف النهار يافت. اين دو عبارتند از:
۱٫جبار (بزرگ منش شکارچي)
۲٫ممسک العنان (دارنده عنان ، ارابه ران).

صورتهاي فلکي اسفند ماه
سه صورت فلکي بسيار جالب توجه را مي توان در اسفند ماه در نزديکي نصف النهار ديد.
۱٫جوزا (دوپيکر)
۲٫کلب اصغر (سگ خرد)
۳٫کلب اکبر (سگ بزرگ)

آسمان را در نزديکي نصف النهار سماوي آذين مي بندند. صورتهايي که در ماه بهمن در اين مکان بودند جلوتر رفته اند جبار و ممسک العنان اکنون در غرب نصف النهار جاي دارند.

صورتهاي فلکي فروردين ماه
اسد (شير)، اسد اصغر (شير کوچک) و شجاع (مار باريک) در ماه فروردين نزديک نصف النهارند در اين موقع دو پيکر و سگ ها در مغرب نصف النهار هستند. شکارچي و دارنده عنان نزديک افق غربي قرار دارند.

صورت فلکي شجاع(مارباريک)
اين صورت فلکي بيش از يک ربع دايره در آسمان مي گسترد. سر مار نزديک کلب اصغر است و دم آن به فاصله تقريبي ۱۰۰ درجه از سر نزديک صورت فلکي ميزان جاي دارد. ستارگان اين صورت کم فروغند: پرنورترينشان ستاره ايست از قدر دوم به نام فرد که معني آن تنها و يگانه است. ستاره اي است سرخ رنگ که قلب مار قرار دارد.

بر طبق افسانه اي قديمي،مار باريک (هودرا) مخلوطي غريب بود. چندين سر داشت و مي توانست آنها را عوض کند. چون سري قطع مي شد. دو سر تازه به جاي آن مي روئيد.
صورتهاي فلکي (ارديبهشت ماه)
دب اکبر بر فرق آسمان جاي دارد. قراولان نصف النهار را قطع مي کنند و نزديک سمت الراسند. دهانه کاسه آبگردان به طرف پايين است و دسته آن در امتداد مشرق.

صورتهاي فلکي خرداد ماه
عوا و سنبله دو صورت فلکي هستند که در اين ماه بايد آنها را ديد. هر کدام يک ستاره پرنور دارند که به تشخيص آنها کمک مي کند.
عوا نصف النهار را در نزديکي سمت الراس قطع مي کند حال آنکه سنبله در نيمه راه ميان سمت الراس و نقطه جنوبي افق است.

در نزديکي افق جنوبي چند ستاره از صورت فلکي قنطورس ديده مي شود. پرنورترين ستارگان اين صورت فلکي هرگز در عرضهاي جغرافيايي ميانه بالاي افق نيستند آنها را در عرضهاي جغرافيايي نزديک به استوا و جنوبي تر مي توان ديد.

صورت فلکي تير ماه
صورتهاي فلکي عقرب (کژدم) و اکليل شمالي (کاسه درويشان) در تير ماه از نصف النهار سماوي در اوائل شب مي گذرد.

اکليل شمالي در نزديکي سمت الراس و عقرب نزديک به افق جنوبي است. ستارگان عقرب بر ظاهر نقش کژدمي را پديد مي آورد و ستارگان اکليل شمالي به نقش تاج مي مانند.

صورتهاي فلکي جائي
صورت جائي (جائي علي رکبته زانو زده) بالاي سر است اين صورت رد پاي عوا و اکليل شمالي را که اکنون ديگر از نصف النهار گذشته اند و راهي افق غربي هستند دنبال مي کند.

ستارگان صورت فلکي جاُُُُثي
توجهي که به اين صورت فلکي مي شود به خاطر روشني ستارگان آن نيست. هيچ ستاره اي از قدر صفر يک يا دو در اين صورت فلکي وجود ندارد چند ستاره روشني که ظاهراً شکل حرف H را پديد مي آورد از قدر سومند.اما به دو دليل عمده جايي شايان توجه است.

آ.اين صورت در برگيرنده يکي از زيباترين خوشه هاي کروي است اين خوشه اي است که عموماً با شماره آن در فهرست مه سيه M13 شناخته مي شود و در شبهاي صاف بي ماهتاب به سختي چون ستاره محوي از قدر پنجم به چشم برهنه مي آيد اين لکه ابر مانند چون با تلسکوپ بزرگ شود به صورت خوشه فشرده اي از ستارگان پديدار مي گردد.

بيش از ۵۰،۰۰۰ ستاره از ستارگان اين خوشه به اندازه کافي روشن هستند که با تلسکوپهاي موجود مشاهده شوند ستارگاني که نزديک به مرکز خوشه اند به قدري مجتمع اند که آنها را جدا از هم
نمي توان شمارش کرد عده ستارگان آن بالغ بر ۵۰۰،۰۰۰ براورد شده است.

بايد توجه داشت که اين خوشه فقط به ظاهر در صورت جائي است در واقع به مراتب از ستارگان ديگر اين صورت فلکي دورتر است اين خوشه کروي ۳۴،۰۰۰ سال نوري از زمين فاصله دارد.

ب.جائي ناحيه اي از آسمان را شامل مي شود که خورشيد به سمت آن در حرکت است خورشيد، زمين و سيارات ديگر به صورت يک واحد با سرعت ۲۰ کيلومتر در ثانيه در فضا حرکت مي کنند در هر ثانيه تمامي منظومه شمسي ۲۰کيلومتر بدان ناحيه از آسمان نزديکتر مي شود.

صورتهاي فلکي شهريور ماه
نصف النهار باز هم انباشته از صورتهاي فلکي شگفت انگيز است. شلياق (چنگ رومي) و دجاجه (ماکيان) نزديک سمت الراسند. قوس (کمان) نزديک جنوب بر افق است عقاب در نيمه راه کمان و چنگ رومي است.

صورتهاي فلکي مهر ماه
قيفاووس صورت فلکي دور قطبي اينک بر تارک آسمان است. نصف النهار سماوي آن را به دو نيم مي کند. حوت جنوبي (ماهي جنوبي)، صورت فلکي ديگري به نصف النهار شايسته توجه است.
صورتهاي فلکي آبان ماه
اينک ذات الکرسي بر فرق آسمان در نزديکي نصف النهار سماوي جاي دارد. فرس اعظم (اسب بالدار) نيز در امتداد نصف النهار است.

صورتهاي فلکي آذرماه
امراة المسلسله (زن به زنجير بسته) فرس اعظم را در آسمان دنبال مي کند. امراة المسلسله از فرس اعظم به سمت الراس نزديکتر است.
صورت فلکي جالب توجه ديگري که در نصف النهار است قيطس (نهنگ) است که در حدود ۳۰ درجه بالاي افق جنوبي است.

صورتهاي فلکي دي ماه
در اين ماه برساووش (برنده سرغول)، ثور (نرگاو) و شهر در نزديکي نصف النهارند. برساووش را در نزديکي سمت الراس مي توان ديد ثور را در جنوب شرقي آن شهر آن شهر نهر منطقه وسيعي از آسمان جنوبگان را مي پوشانند ممسک العنان (دارنده عنان) و جبار شکارچي در شرق نصف النهار جاي دارند. دور تازه اي از حرکت جمعي ستارگان قريباً آغاز مي شود.

ستاره نوتروني

فانوس دريايي ستاره اي
ستارگان نوتروني جوان بسرعت مي چرخند و ۲ پرتو
نيرومند موج راديويي که مرتباً در اسمان سير مي کنند
منتشر مي نمايند. اگر پرتويي از کنار زمين بگذرد
ممکن است بصورت تپشي منظم ديده شود.
چنان ستارگاني پالسار ناميده مي شوند

هنگامي که ستاره پر جرمي به شکل ابر نواختر منفجر مي شود، شايد هسته اش سالم بماند. اگر هسته بين ۴/۱ تا ۳ جرم خورشيدي باشد، جاذبه آن را فراتر از مرحله کوتوله سفيد متراکم مي کند تا اين که پروتونها و الکترونها براي تشکيل نوترونها به يکديگر فشرده شوند. اين نوع شيء سماوي ستاره نوتروني ناميده مي شود. وقتي که قطر ستاره اي ۱۰ کيلومتر (۶مايل) باشد، انقباضش متوقف مي شود.

برخي از ستارگان نوتروني در زمين به شکل تپنده شناسايي مي شوند که با چرخش خود، ۲ نوع اشعه منتشر
مي کنند.براي اين که تصور بهتري از يک ستاره نوتروني در ذهنتان بوجود بيايد.. مي توانيد فرض کنيد که تمام جرم خورشيد در مکاني به وسعت يک شهر جا داده شده است. يعني مي توان گفت يک قاشق از ستاره نوتروني يک ميليارد تن جرم دارد.

اين ستارگان هنگام انفجار برخي از ابرنواخترها بوجود مي آيند. پس از انفجار يک ابرنواختر ممکن است به خاطر فشار بسيار زياد حاصل از رمبش مواد پخش شده ساختار اتمي همه ي عناصر شيميايي شکسته شود و تنها اجزاي بنيادي بر جاي بمانند.

اکثر دانشمندان عقيده دارند که جاذبه و فشار بسيار زياد باعث فشرده شدن پروتونها و الکترونها به درون يکديگر مي شوند

که خود سبب به وجود آمدن توده هاي متراکم نوتروني خواهد شد. عده کمي نيز معتقدند که فشردگي پروتونها و الکترونها بسيار بيش از اينهاست و اين باعث مي شود که تنها کوارک ها باقي بمانند. و اين ستاره کوارکي متشکل از کوارکهاي بالا و پايين
(Up & down quarks)و نوع ديگري از کوارک که از بقيه سنگين تر است خواهد بود که اين کوارک تا کنون در هيچ ماده اي کشف نشده است.

از آنجا که اطلاعات در مورد ستارگان نوتروني اندک است در سالهاي اخير تحقيقات زيادي بر روي اين دسته از ستارگان انجام شده است.

در اواخر سال ۲۰۰۲ ميلادي.. يک تيم تحقيقاتي وابسته به ناسا به سرپرستي خانم J. Cotton مطالعاتي را در مورد يک ستاره نوتروني به همراه يک ستاره همدم به نام ۰۷۴۸۶۷۶ EXOا نجام داد. اين گروه براي مطالعه ي اين ستاره دو تايي که در فاصله ي ۳۰۰۰۰ سال نوري از زمين قرار دارد.. از يک ماهواره مجهز به اشعه ايکس بهره برد.( اين ماهواره متعلق به آزانس فضايي اروپاست و XMMX- ray Multi Mirror نيوتن نام دارد)

هدف اين تحقيق تعيين ساختار ستاره نوتروني با استفاده از تأثيرات جاذبه ي زياد ستاره بر روي نور بود. با توجه به نظريه ي نسبيت عام نوري که از يک ميدان جاذبه ي زياد عبور کند.. مقداري از انرژي خود را از دست مي دهد. اين کاهش انرژي به صورت افزايش طول موج نور نمود پيدا مي کنند. به اين پديده انتقال به قرمز مي گويند.

اين گروه براي اولين بار انتقال به قرمز نور گذرنده از اتمسفر بسيار بسيار نازک يک ستاره نوتروني را اندازه گيري کردند. جاذبه ي عظيم ستاره نوتروني باعث انتقال به قرمز نور مي شود که ميزان آن به مقدارجرم ستاره و شعاع آن بستگي دارد.

تعيين مقادير جرم و شعاع ستاره مي تواند محققان را در يافتن فشار دروني ستاره ياري کند. با آگاهي از فشار دروني ستاره منجمان مي توانند حدس بزنند که داخل ستاره نوتروني فقط متشکل از نوترونهاست يا ذرات ناشناخته ي ديگر را نيز شامل مي شود.

اين گروه تحقيقاتي پس از انجام مطالعات و آزمايشات خود دريافتند که اين ستاره تنها بايد از نوترون تشکيل شده باشد. و در حقيقت طبق مدلهاي کوارکي ذره ديگري جز نوترون در آن وجود ندارد.

درحين اين مطالعه و براي بررسي تغييرات طيف پرتوهاي ايکس يک منبع پرقدرت اشعه ايکس لازم بود. انفجارهاي هسته اي (Thermonuclear Blasts)که بر اثر جذب ستاره همدم توسط ستاره نوتروني ايجاد مي شود.. همان منبع مورد نياز براي توليد اشعه ي ايکس بود.

(ستاره نوتروني به سبب جرم زياد و به طبع آن.. جاذبه ي قوي.. مواد ستاره همدم را به سوي خود جذب مي کرد.) طيف پرتوهاي X توليد شده.. پس از عبور از جو بسيار کم ستاره نوتروني که از اتم هاي آهن فوق يونيزه شده تشکيل شده بود توسط ماهواره XMM-نيوتن مورد بررسي قرار گرفتند.

نکته ي قابل توجه اين است که در آزمايشهاي قبلي که توسط گروه ديگري انجام شده بود تحقيقات بر روي ستاره اي متمرکز بود که ميدان مغناطيسي بزرگي داشت و چون ميدان مغناطيسي نيز بر روي طيف نور تأثير گذار است تشخيص اثر نيروي جاذبه ي ستاره بر روي طيف نور به طور دقيق امکان پذير نبود.

ولي ستاره موردنظر در پروژه بعدي (که آن را توضيح داديم) داراي ميدان مغناطيسي ضعيفي بود که اثر آن از اثر نيروي جاذبه قابل تشخيص بود.

کهکشان

ي

مانند ان.

جفت کهکشاني آي.جي ۲۹ و آي.جي ۳۰
در اين تصوير که رنگهايش ساختگي هستند، يک
دنباله کشندي دو کهکشان را به هم وصل کرده
شکل يک قارچ چتري را بوجود مي‌آورد.

کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته مي شود که با نيروي جاذبه کنار هم نگاه داشته شده‌اند. کوچکترين کهکشانها داراي عرضي برابر با چند صد سال نوري ،

شامل حدود ۱۰۰۰۰۰ ميليارد سال ستاره هستند. بزرگترين کهکشانها تا ۳ ميليون سال نوري عرض دارند و شامل بيش از ۱۰۰۰ ميليارد ستاره هستند.