چرا ستاره‌ها می‌درخشند؟

در پهنه بی‌کران آسمان در مکانی به دور از آلودگی نوری و آلودگی جوی، با چشم غیرمسلح می‌توانید تعداد بی‌شماری ستاره و گاهی تعداد انگشت‌شماری سیاره را مشاهده کنید که هردو دارای روشنایی هستند. البته این درحالی است که ستاره‌ها خود منبع نورند اما سیاره‌ها از خود نوری ندارند و روشنایی آن‌ها به سبب بازتابش نور ستاره‌ای در نزدیکی‌شان است. مانند سیاره‌های منظومه شمسی که روشنایی آن‌ها به سبب بازتابش نور خورشید است. اما منبع نور و درخشندگی ستاره‌ها چیست؟

ستاره‌ها از گاز تشکیل شده‌اند، مولکول‌های گاز به سبب متراکم‌بودن یک ستاره در هر لحظه درحال برخورد با یکدیگرند. به عبارتی مسافت میانگین آزاد هر اتم خیلی کوتاه است. در هسته یک ستاره جوان با دمای ۱۰ میلیون کلوین، اتم‌های هیدروژن به هم برخورد کرده و اتم هلیم تولید می‌شود. انرژی زیادی در این برخورد آزاد می‌شود. در ستاره‌های با عمر بیشتر در دمای ۱۰۰ میلیون کلوین اتم‌های هلیم با هم برخورد کرده و کربن تولید می‌شود، همچنین اکسیژن در واکنش‌هایی در این دما ایجاد می‌شود. در ادامه این فرآیندها وقتی دمای ستاره به بیش از ۵۰۰ میلیون کلوین برسد نئون، سدیم و منیزیم تولید می‌شود. در دمای بالاتر از یک میلیارد کلوین همجوشی عناصر مختلف از قبیل نئون، اکسیژن و سیلیسیوم رخ می‌دهد. در نهایت طی این فرآیندها عناصری مانند گوگرد، آرگون، کلسیم و آهن نیز در ستاره تولید می‌شود. اینکه این فرآیندها تا تولید کدام عنصر ادامه پیدا کند به جرم ستاره بستگی دارد. این فرآیندها که طی زندگی همه ستاره‌ها رخ می‌دهد «گداخت» نام دارد. گداخت یعنی ترکیب دو هسته اتمی و تولید هسته بزرگ‌تر که انجام این فرایند با نور و گرمای بسیار زیادی همراه است. زیراوقتی دو هسته با هم ترکیب شوند مقدار کمی از جرم آنها به انرژی تبدیل می‌شودکه طبق رابطه معروف جرم- انرژی انیشتین با گداختن جرم اندکی از ماده می‌توان انرژی فراوانی به دست آورد. در واقع منبع نور و گرمای ستاره‌ها واکنش‌های گداخت است که به صورت لایه به لایه درون ستاره در طول زمان انجام می‌شود. زیرا میزان تراکم و فشار در سطح ستاره و در مرکز ستاره متفاوت است.

 در نهایت در اواخر عمر یک ستاره می‌توانیم عناصر مختلف را در ستاره ببینیم که در هر لایه فرآیندی در حال انجام است. سطحی‌ترین لایه‌های هسته هنوز در حال همجوشی هیدروژن و تولید هلیم است و در داخلی‌ترین لایه‌ها بنا به جرم ستاره می‌توانیم عناصر مختلف دیگری را مشاهده کنیم.