سحابی‌ها، زادگاه ستارگان!

ستاره‌ها نیز مانند موجودات متولد می‌شوند و پس از گذران عمر، به‌اصطلاح می‌میرند! اما چه بستری یا چه محیطی می‌تواند ماده‌ی مورد نیاز تولد چنین اجرام داغ و غول‌پیکری که حاوی میلیون‌ها تن ماده هستند را تأمین کند!؟

«ماده‌ی میان‌ستاره‌ای و سحابی‌ها»

در درون کهکشان، فضای بین ستارگان خلا کامل نیست، در این فضا ماده، هر چند با چگالی بسیار پایین، وجود دارد و نام ماده‌ی میان‌ستاره‌ای را به‌خود اختصاص داده است. برای ورود به فضای میان‌ستاره‌ای باید از منظومه شمسی خارج شد، یعنی جایی‌که دیگر باد خورشیدی و میدان مغناطیسی خورشید احساس نشود؛ جایی که تنها فضاپیمای ویجر-1 توانسته به آن سفر کند! تقریبا %99 ماده میان‌ستاره‌ای شامل ذرات یونیده، خنثی و مولکول‌هایی با دما (10 تا 7^10 کلوین) و چگالی‌ (0.001تا 10^10 ذره در یک سانتی‌متر مکعب**) مختلف است، این ذرات عمدتا هیدروژن و هلیم هستند. یک درصد باقی مانده شامل مواد جامد و گردوغبار است که ماده‌ی مناسب برای تشکیل سیارات است. در کل %15 جرم قابل رؤیت در کهکشان راه شیری شامل ماده‌ی میان‌ستاره‌ای است. این ماده حکم کارخانه‌ی تحولات کهکشانی را دارد و مطالعه و شناخت آن مقدمه‌ای بر شناخت تولد ستارگان است. اهمیت دیگر شناخت ماده‌ی میان‌ستاره‌ای این است که نور و هرگونه اطلاعاتی که از ستارگان به ما می‌رسد از این ماده عبور می‌کند پس شناخت این ماده و تاثیرات آن؛ یعنی رصدهای دقیق‌تر و شناخت درست‌تر. برای مثال نور خوشه‌پروین که در مطالب قبلی معرفی شد به‌وضوح توسط گاز اطراف ستارگانش بازتاب شده و تصویر محوی اطراف ستارگان ایجاد کرده است.

به‌طور متوسط چگالی ماده‌ی میان ستاره‌ای یک اتم در یک‌سانتی متر مکعب است، درحالی‌که چگالی جو زمین چیزی حدود 30 میلیارد میلیارد اتم در سانتی‌متر مکعب است.

موادی که بین ستارگان وجود دارد بسته به چگالی، دما و ویژگی‌های دیگر می‌تواند بستری مناسب برای تولد ستاره باشد. سحابی‌ها نواحی چگال‌تری از ماده‌ی میان‌ستاره‌ای هستند که یا بستری برای تولد ستارگان‌اند و یا با مرگ ستارگان به‌وجود آماده‌اند. برخی از سحابی‌ها مرز مشخصی ندارند و به سحابی «گسترده» معروف‌اند، این سحابی ها ابعادی از مرتبه‌ی چندصد سال‌نوری دارند. گاهی این ابرها در دل خود ستارگانی دارند که با نور فرابنفش خود ابرها را یونیزه کرده و دمای محیط را بالا می‌برند و باعث گسیل تابش می‌‌شوند، به این نواحی که در آن‌ها هیدروژن یونیده می‌شود، نواحی H II گفته می‌شود که بستری مناسب برای تشکیل ستارگان هستند؛ سحابی‌هایی که به این شکل قابل رؤیت هستند «سحابی گسیلشی» نام گرفته‌اند، این سحابی‌ها اغلب سرخ رنگ هستند؛ زیرا عمده‌ی ماده تشکیل‌دهنده‌ی آن‌ها هیدروژن است. اتم هیدروژن با دریافت نور فرابنفش، برانگیخته شده و نوری در ناحیه‌ی نور قرمز مرئی گسیل می‌کند. گاهی این ابرها در دل خود ستاره‌ای ندارند و فقط نور ستارگان اطرافشان را بازتاب می‌کنند؛ زیرا این ستارگان آنقدری نزدیک نیستند که بتوانند مواد داخل ابر را یونیزه کنند، به چنین ابرهایی «سحابی بازتابی یا انعکاسی» گفته می‌شود، این نوع سحابی‌ها اغلب به رنگ آبی دیده می‌شوند و برخی محل تولد ستاره‌ها بوده‌اند، سحابی ان‌جی‌سی 1435 که اطراف خوشه‌ی پروین قرار دارد نوع بازتابی است.

یک ستاره در اواخر عمر خود بسته به میزان جرمی که دارد دچار سرانجام متفاوتی خواهد می‌شود، برخی ستاره‌ها که جرم کمی دارند (برای مثال خورشید) در آخر عمر خود تبدیل به غول‌سرخ شده و سپس لایه‌های بیرونی خود را به بیرون پرتاب می‌کنند، این مواد توسط غول‌سرخ یونیده شده و تابش می‌کنند و از این جهت مشابه سحابی گسیلشی رفتار می‌کنند با این تفاوت که مانند آن‌ها بستر تولد ستارگان نیستند. این ستارگان در این مرحله از عمر خود از دید ناظر زمینی مانند ابری سیاره‌‌مانند به شکل‌های کروی یا دمبلی دیده می‌شوند از این رو توسط اولین رصدگرشان، ویلیام هرشل «سحابی سیاره‌ای یا سیاره‌نما» نام گرفتند. این نوع سحابی با سرعت بسیار بالا در فضا گسترش پیدا کرده و در فضای میان‌ستاره‌ای پراکنده خواهد شد سحابی پروانه و سحابی چشم گربه نمونه‌های زیبایی از این نوع سحابی هستند. ستاره‌هایی که جرم بیشتری دارند و در اواخر عمر خود دچار انفجار ابرنواختری می‌شوند، لایه‌های بیرونی را تحت یک انفجار با سرعت و فشاری غیرقابل تصور به بیرون پرتاب می‌کنند. گاهی از شدت انفجار خود هسته‌ی ستاره نیز متلاشی می‌شود. این حجم از مواد همراه با انرژی بسیار زیادی که تولید می‌شود شروع به درخشش می‌کنند و در آینده، خود بستری برای تشکیل ستارگان جدید می‌شوند. سحابی خرچنگ در صورت فلکی گاو از این دسته سحابی‌هاست که انفجارش در سال 1054 میلادی ثبت شده است. این انواع سحابی «بقایای ابرنواختری» نام دارند.

در مقابل تمام سحابی‌هایی که نوری از خود گسیل یا بازتاب می‌کنند، نوعی سحابی وجود دارد که به «سحابی تاریک» معروف است، این نوع سحابی نه تابشی گسیل می‌کند و نه توسط نور ستارگان دیگر دیده می‌شود و هیچ تشعشعی ندارد در نتیجه مانند ابری مات دیده می‌شود که نور ستارگان پشت خود را جذب کرده و تاریک دیده می‌شود، نام دیگر این سحابی‌ها «سحابی جذبی» است، سحابی سر اسب در صورت فلکی جبار نمونه‌ای از این نوع سحابی است.