ماذا تسمى الكرة الغازية المتوهجة التي تشع الضوء والحرارة
يثير الكثير من الناس تساؤلات حول فوائد النجوم، إذ تمثل النجوم كرات متوهجة من الغاز تشع منها الضوء والحرارة، وهي تشبه الشمس. ومع ذلك، تتنوع تلك النجوم في أشكالها وتوجد بينها مسافات كبيرة. تحدد الكتلة درجة حرارة النجم ومصيره، حيث تتحول النجوم الثقيلة إلى مستعرات عظمى ونجوم نيوترونية وثقوب سوداء، في حين تتحول النجوم المتوسطة مثل الشمس إلى قزم أبيض محاط بسديم كوكبي متلاشي.
ما مراحل تكون النجم
وحتى نجيب عن سؤال كيفية تكوين وموت النجوم، فإن جميع النجوم تمر بدورة حياة، بغض النظر عن حجمها، وتتألف هذه الدورة من سبع مراحل، حيث تبدأ بسحابة غاز وتنتهي بتشكل النجم.
سحابة الغاز العملاقة
يتكون النجم من سحابة ضخمة من الغاز، حيث تكون السحابة باردة بما يكفي لتكوين الجزيئات بدرجة حرارة منخفضة. عندما تتصادم جزيئات الغاز داخل السحابة الجزيئية، يتم إنتاج طاقة حرارية، ويتشكل كتلة دافئة من الجزيئات تسمى بروتوستار. يمكن رؤية تشكل النجوم الأولية من خلال مراقبة الأشعة تحت الحمراء، حيث تكون البروتوستار أكثر دفئا من المواد الأخرى في السحابة الجزيئية. يمكن أن تتشكل العديد من النجوم الأولية داخل سحابة واحدة، وذلك يعتمد على حجم السحابة الجزيئية.
نجم حديث النشأة
عندما يصبح النجم البدئ أكثر كثافة، يزداد قلبه سخونةً، وعندما يصل الجو إلى درجة حرارة كافية لتشعل عملية احتراق الهيدروجين، يصبح النجم حقيقيًا.
نجم مستقر
عندما يتوازن ضغط الغاز الناتج عن الاندماج النووي في قلب النجم مع تأثير الجاذبية، يتمكن النجم من الحفاظ على التوازن، وخلال هذه المرحلة، يضيء النجم بثبات بينما يستهلك مخزونه من الهيدروجين. وفي هذه المرحلة، يتوقع العلماء أن تظل الشمس مستقرة لمدة 10 مليار سنة أخرى.
العملاق الأحمر
عند نفاد الوقود الهيدروجيني في قلب النجم، يتسبب فقدان التوازن في انهيار النواة، وتزداد حرارتها مع زيادة كثافتها. ويمكن أن يحدث تمدد في المناطق الخارجية للنجم وتبريدها، ويعتقدم العلماء بأنه عندما يصبح الشمس عملاقة باللون الأحمر، فإنها ستتوسع في مدار الأرض.
السديم الكوكبي
عندما تنفصل الطبقات الخارجية للعملاق الأحمر والمواد الملقاة تتجمع حول النواة الكثيفة للنجم المحتضر، ويعرف هذا بالسديم الكوكبي.
نجم أبيض
من الممكن أن يتقلص نجم متوسط الحجم مثل الشمس ليصبح قزمًا أبيضًا صغيرًا كثيفًا، وسيستمر في الاشتعال بالضوء الخافت بسببالحرارة المتبقية في الفترة المبكرة من دورته الحياتية.
أنواع النجوم
تختلف خصائص النجوم، ولذلك يمكن تحديد أنواع النجوم من خلال سطوعها ولونها. من الصعب تحديد سطوع النجم إذا لم نكن نعرف مدى بعده. أما اللون فيمكن رؤيته بسهولة باستخدام التلسكوب أو المنظار أو حتى أنبوب من الورق المقوى لتصفية الضوء وتساعد في التركيز على النجم. وفيما يلي أنواع النجوم
- النجوم من النوع الشمسي لديهانفس كتلة الشمس تقريباً، ويتم دمج الهيدروجين في الهيليوم في لب النجم. ونتيجة لذلك تظهر الوهج الأصفر المألوف الذي يميز العديد من النجوم في السماء، وهذا النوع من النجوم يعد مستقراً وطويل العمر ويمتد عمره لملايين السنين.
- تحترق النجوم الزرقاء الساخنة أكثر سخونة من الشمس، وهي أكبر بكثير منها، ولكنها تعيش وتموت في فترة قصيرة، تصل إلى بضعة ملايين من السنين، تشبه شعلة الغاز الساخنة باللون الأزرق، وتظهر هذه النجوم ضوءًا أزرقًا ساطعًا، ونظرًا لأنها ساطعة جدًا، يمكننا رؤية الكثير منها من الأرض.
- تحترق نجوم القزم الحمراء أكثر وتعيش لفترة أطول من الشمس، وهي أقل كتلة بكثير، وربما تعيش لمئات المليارات من السنين، والنجوم الحمراء الباهتة التي تنتجها هي في الواقع النوع الأكثر شيوعًا في مجرتنا، لكن نظرًا لأنها قاتمة تمامًا، من الصعب رؤيتها.
- النجوم العملاقة الحمراء ، عندما يعمل النجم بوقود الهيدروجين في نواته، كما يتكيف ويجد طرقًا بديلة لتزويد نفسه بالطاقة ، إحدى الطرق التي يقوم بها هذا النجم هي البدء في حرق الهيدروجين خارج القلب مما يجعل النجم ينتفخ ، والنتيجة نجم عملاق أحمر منتفخ وبارد ، نظرًا لأن هذه النجوم كبيرة جدًا ، فإنها تميل إلى أن تكون مشرقة ، ويمكننا رؤية العديد منها في سمائنا ، ومع استخدام الهيدروجين ، يمكن لهذه النجوم أن تبدأ في حرق الهيليوم ثم العناصر الأثقل في نواتها ، فتسخن وتنتج عمالقة زرقاء وصفراء عملاقة وعمالقة عملاقة ، مرة أخرى ، هناك أمثلة على ذلك تظهر في سماء الليل.
- الأقزام البيضاء ، فهو بحجم الشمس أو أكبر قليلا ، كما أنه ينهار إلى نوع جديد من الأجسام، وهو نوع من البلورات العملاقة مدعومة بعجائب فيزياء الكم (تحديدا ضغط انحلال الإلكترونات) بدلا من الحرارة الخاصة بها، والنتيجة نجم صغير جدا ، فقط بنفس حجم كوكب الأرض ، كما أنه حار جدا ولكنه خافت جدا ، وهذا قزم أبيض ، نظرا لأن هذه النجوم صغيرة جدا وتنبعث منها الكثير من ضوءها في الجزء فوق البنفسجي من الطيف ، فمن الصعب جدا رؤيتها في السما.
- النجوم النيوترونية والثقوب السوداء ، ليست الأقزام البيضاء هي النوع الوحيد من الأجسام الغريبة التي تتشكل عند انهيار النجوم. إذا كانت كتلة النجم تعادل خمسة أضعاف كتلة الشمس، فإن الانهيار الناتج عن التوقف عن الاحتراق يكون كافيا لدفع الإلكترونات والبروتونات في ذراتها للاندماج، وبالتالي تكوين نجم نيوتروني يسمى “النيوترونيوم.” هذا المادة الكثيفة بشكل لا يصدق تضغط النجم بكتلة الشمس في كرة بحجم كوفنتري (وهي المادة التي صنعت منها مطرقة ثور الشهيرة Mjölnir). النجوم النيوترونية هي أجسام صغيرة ومظلمة لا يمكن رؤيتها عادة إلا من خلال تأثيرها على جيرانها. إن النجوم التي تزيد كتلتها عن ثمانية أضعاف كتلة الشمس لا تتوقف عند هذا الحد – فحتى فيزياء الكم للنيوترونات لا تستطيع منع مادتها من الانهيار داخليا. بدلا من ذلك، يسود الجاذبية العامة: تنهار النجوم على طول الطريق إلى أن تصبح ثقوبا سوداء. لا يمكننا رؤية أي ثقوب سوداء في سماء الليل إلا من خلال تأثيرها على النجوم الأخرى. ومع ذلك، قد تكون هناك ثقب أسود هائل في وسط مجرتنا، درب التبان.