المسافات بين النجوم

يتميز الكون بوجود عدد كبير جدا من الأجرام السماوية المختلفة والمتنوعة في الأشكال والأحجام والفوائد، ومن بين أشهرها الكواكب والنجوم التي تملأ السماء، ومن بينها نجم الشمس الذي يعد أقرب النجوم إلى كوكب الأرض .

تعريف النجوم

النجوم التي نراها يوميا على شكل كرات وأشكال صغيرة مضيئة ومتلألئة في السماء، هي عبارة عن كرات مضيئة من الغاز. العناصر الرئيسية التي تشكل النجوم هي الهيليوم والهيدروجين، وتحدث العديد من عمليات الاندماج النووي داخل النجوم. هذه العمليات تجعل النجوم مقاومة للجاذبية الأرضية بشكل كبير، وتنتج النجوم الفوتونات وتنبعث الحرارة والطاقة الضوئية. تحتوي النجوم أيضا على بعض العناصر الكيميائية الثقيلة، وتعتبر الشمس أقرب النجوم إلى الأرض .

: “يعتمد لون النجم على درجة حرارته، حيث تبعث النجوم ذات الحرارة المرتفعة جدا لونا أزرق، بينما تبعث النجوم الأكثر برودة لونا أحمر. كما يعتمد لون النجم وحرارته على كتلته، وأكبر النجوم في الكتلة هو نجم R136a1 أو نجم ولف رايت، وهو أكبر من كتلة الشمس بـ 256 مرة .

طريقة تكوين النجوم

أشار العلماء وفقا لنظرية التكوين الانية إلى أن النجوم تكونت بسبب ارتفاع درجة حرارة الغازات في الفضاء، حيث يحدث اندماج نواة ذرة الهيدروجين مع نواة ذرة الهيليوم عندما ترتفع درجة حرارة الغاز إلى 10 ملايين درجة على مقياس كلفن (18 مليون درجة على مقياس فهرنهايت). ونتيجة للانصهار النووي، تشع النجوم بكمية كبيرة من الطاقة والحرارة التي تؤثر على كل ما حولها على مدى فترات زمنية مختلفة .

طريقة حساب المسافة بين الشمس والأرض

المسافات بين النجوم وبين الشمس والأرض تُعتبر مسافات شاسعة وكبيرة جدًا ؛ لا يُمكن تقديرها بالكيلو متر أو الأميال بأي حال من الأحوال ؛ لأننا نكون بذلك كما لو كنا نقيس محيط الكرة الأرضية باستخدام الملليمتر ، ومن هنا اعتمد العلماء على طريقة أخرى من أجل تقدير المسافات بين النجوم بشكل دقيق وفعلي .

وبهذه الطريقة، يتم الاعتماد على سرعة الضوء التي تبلغ 186 ألف ميل في الثانية. إذ تعد سرعة الضوء هي أعلى سرعة معروفة حتى يومنا هذا. وباستخدام هذا القياس، أشار العلماء إلى أن الضوء الناجم عن أقرب نجم إلى الأرض، الشمس، يبدأ رحلته من الشمس إلى الأرض في مدة زمنية تبلغ 4 سنوات، مما يعني أن الضوء الذي نراه في سمائنا اليوم بدأ رحلته إلى الأرض قبل ما يقرب من أربع سنوات .

قياس المسافات بين النجوم

نظرا لعدم صلاحية وحدات القياس التقليدية في تقدير المسافات بين النجوم، اضطر علماء الفلك إلى اكتشاف طرق جديدة لقياس المسافات البعيدة بين النجوم بسهولة، وهي

الوحدات الفلكية

عادة ما يتم استخدام الوحدات الفلكية المعروفة باسم AU لقياس المسافات في النظام الشمسي، وتشير إلى متوسط المسافة بين الأرض والشمس

1 وحدة فلكية AU ـ= 1.496 × 108 كم = 93 مليون ميل

وباستناد إلى هذا القياس؛ فإن المسافة بين كوكب المشتري والشمس تكون حوالي 5.2 وحدة فلكية، والمسافة بين نجم الشمس ومركز مجرة درب التبانة تكون حوالي 1.7 × 109 وحدة فلكية .

السنة الضوئية

– يتم أيضا الاعتماد على السنة الضوئية في قياس المسافة بين النجوم، وتعريف السنة الضوئية (المعروفة اختصارا بـ ly) هي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال سنة واحدة .

بما أن السنة الضوئية تساوي 9.5 × 1012 كيلومتر وتعادل 63240 وحدة فلكية .

وعلى سبيل المثال ؛ فإن المسافة بين نجم قنطور الأقرب أو بروكسيما سنتوري Proxima Centauri وكوكب الأرض تبلغ حوالي 4.2 سنة ضوئية ؛ وهو بذلك يُعتبر ثاني أقرب نجم من الأرض بعد الشمس ، وهذا يُعني أن الضوء الصادر من نجم قنطور الأقرب يستغرق حوالي 4.2 عامًا ( أي 50 شهرًا ) حتى يصل إلى الأرض .

الفرسخ الفلكي

كما أن العديد من علماء الفلك أيضًا يُفضلون الاعتماد على الفرسخ الفلكي Parsecs (البارسيك) والمعروف اختصارًا بـ PC في القياسات الفلكية الخاصة بالنجوم ، لأنه مرتبط بقدر كبير بأحد طرق قياس المسافات بين النجوم وهو الوحدة الفلكية ، حيث أن الفرسخ هو المسافة التي ترسم خلالها الوحدة الفلكية زاوية قوسية واحدة .

قياس المسافات الشاسعة بين النجوم

يتم الاعتماد أيضًا على مجموعة متنوعة من طرق القياس عند الرغبة في تقدير المسافات الفلكية التي تتخطى ملايين السنوات الضوئية، مثل:

حركات النجوم

جميع النجوم في حالة حركة مستمرة، ويمكن إدراك هذه الحركة في بعض الأحيان في حالة النجوم الأقرب إلى كوكب الأرض فقط ومن خلال بعض الأجهزة مثل التلسكوب وغيره، مما يعني أن النجوم التي يمكن رصد حركتها بشكل أكبر هي الأقرب إلينا، ومن خلال قياس الحركة الخاصة بأكثر من نجم، يمكننا هنا استنتاج متوسط المسافة بحساب متوسط الحركة .

العناقيد النجمية

تتحرك النجوم معا في شكل عنقودي يسمى العناقيد النجمية المتحركة، ومن بينها نجم الثريا وغيرها. عن طريق مراقبة وتحليل حركة النجوم المرئية، يمكننا استنتاج معدل ابتعاد النجم والمسافة بين النجوم .

التربيع العكسي

وهذه الطريقة الرياضية إلى حد ما؛ حيث تشير إلى أن معدل شدة وسطوع ولمعان النجم الظاهر لنا يتناسب عكسيا مع المسافة. وبمعنى آخر، كلما ازدادت المسافة بيننا وبين النجم، قلت درجة سطوعه ولمعانه الظاهر بالنسبة لنا. وهذا يشير إلى أن الشمس هي أقرب النجوم إلى الأرض، حيث نلاحظ الضوء والحرارة التي تنبعث منها أكثر من أي نجم آخر. وبالتالي، يساعدنا الاعتماد على اللمعان الظاهري للنجم، المعروف في علم الفلك بالقدر الظاهري، على تحديد مسافة النجم من خلال تطبيق قانون التربيع العكسي .

الخطوط النجمية

المسافات الفاصلة بين النجوم لا تكون فارغة ؛ وإنما تحتوي على مجموعة من الخطوط الضوئية الصادرة من النجوم وهي تعرف باسم الخطوط بين النجمية ، وهي عبارة عن توزيعات صغيرة من الغازات المنبعثة من النجوم ، وكلما كانت هذه الخطوط أكبر ؛ كلما كانت المسافة بين النجوم وبعضها البعض أو بين النجوم وكوكب الأرض أكبر .

مدة لمعان النجوم

تشع النجوم دائماً بشكل مميز ولامع، ومن خلال تحديد مدة كل نبضة من اللمعان يمكن حساب شدة اللمعان ومن ثم تحديد القدر الظاهري لكل نجم، وبذلك يُمكن حساب بعد النجوم .