الطبيعة الفضاء

دورة حياة النجوم

مراحل تكون النجوم

السديم

يتم تحديد دورة حياة النجم بناءً على كتلته؛ فكلما زادت كتلته، اختصرت دورة حياته.
يتم تحديد كتلة النجم من خلال كمية المادة الموجودة في سديمه، وهي السحابة العملاقة المكونة من الغاز والغبار التي تشكلت منها.
مع مرور الوقت، يتم سحب غاز الهيدروجين في السديم عن طريق الجاذبية ويبدأ في الدوران.
عندما يتحرك الغاز بشكل أسرع، يرتفع درجة حرارته ويصبح نجمًا أوليًا.
تصل درجة الحرارة في النهاية إلى 15 مليون درجة، ويحدث اندماج نووي في قلب السحابة.
تبدأ السحابة في اللمعان الساطع ، وتقلص قليلاً ، وتصبح مستقرة.
يعد الآن نجمًا رئيسيًا في تسلسل النجوم وسيستمر في هذه المرحلة، مضيئًا لملايين إلى مليارات السنين القادمة، وهذه هي المرحلة التي تقع فيها شمسنا الآن.
يتم تحويل الهيدروجين إلى هيليوم داخل النواة عن طريق الاندماج النووي.
عندما ينفد مخزون الهيدروجين في النواة، ولا يتم إنتاج الحرارة عن طريق الاندماج النووي، يصبح النواة غير مستقرة وتنكمش.

العملاق الاحمر

يبدأ الغلاف الخارجي للنجم، الذي لا يزال يتألف بشكل أساسي من الهيدروجين، في التوسع، وعندما يتوسع يبرد ويصبح أحمر اللون.
توصلت النجمة الآن إلى مرحلة العملاق الأحمر؛ ويظهر باللون الأحمر لأنه أبرد من حالته في التسلسل الرئيسي لمراحل النجوم، ويعتبر عملاقًا لأن الغلاف الخارجي للنجم قد تمدد إلى الخارج.
في قلب العملاق الأحمر، يدمج الهيليوم في الكربون، وتتطور كل النجوم بنفس الطريقة حتى تصل إلى مرحلة العملاق الأحمر.
توفر التفاعلات النووية في مركز (أو قلب) النجوم طاقة كافية لجعلها تتوهج بشكل ساطع لعدة سنوات.
يعتمد العمر الدقيق للنجم كثيرا على حجمه، ويوضح ذلك كيف تتشكل وتموت النجوم.
تحرق النجوم الضخمة والكبيرة وقودها بشكل أسرع بكثير من النجوم الأصغر وقد تستمر لبضع مئات من الآلاف سنين، ومع ذلك، فإن النجوم الأصغر ستستمر لعدة مليارات من السنين، لأنها تحرق وقودها ببطء أكبر.

في النهاية، سينفد وقود الهيدروجين الذي يشغل التفاعلات النووية في النجوم، وستدخل النجوم في مراحلها النهائية.
مع مرور الوقت، يتمدد ويبرد النجوم الحمراء ويتغير لونها، لتصبح عمالقة حمراء، ويعتمد المسار الذي تسلكه على كتلة النجم.

دورة حياة النجوم الصغيرة

القزم الابيض

ستموت النجوم الصغيرة مثل الشمس التي تعد النجم الأقرب للأرض، بطريقة جميلة وهادئة نسبيا، ما يجعلها تتحول إلى قزمة بيضاء بعد عبورها طور السديم الكوكبي .

القزم الاسود

وفي النهاية، يتوقف توهج المادة مع مرور الوقت وتصبح ما يُعرف باسم `القزم الأسود`، وهي مادة أخرى .

سوبرنوفا

ستختبر النجوم الضخمة نهاية عنيفة وحيوية، حيث سنشاهد بقاياها متناثرة في الكون بعد انفجار هائل، وهو ما يعرف بالسوبر نوفا

النجم النيوتروني

عندما يتلاشى الغبار بعد الانفجار الكبير، يبقى النجم النيوتروني كنجم كثيف جدًا، وقد يدور هذا النجم بسرعة ويُعرف باسم النجوم النابضة، وإذا كان النجم الذي ينفجر كبيرًا بشكل خاص، فقد يتحول إلى ثقب أسود.
النجوم التي لها نفس حجم الشمس تتبع المسار الأيسر:

النجم العملاق الأحمر → قزم ابيض → قزم أسود

النجوم ذات الكتلة الأكبر بكثير من الشمس تتبع المسار الأيمن:

النجم العملاق السوبر الأحمر → سوبرنوفا → نجم نيوتروني ، أو ثقب أسود (حسب الحجم)

كيف تحسب المسافة بين النجوم

تستخدم علماء الفلك أساليب مختلفة لقياس المسافات بين النجوم، وهي جزء أساسي وفعال في علم الفلك ، مما يؤثر بشكل كبير على فهمنا للكون المحيط بنا.
يُطلق اسم اختلاف المنظر على واحدة من أدق الطرق التي يستخدمها علماء الفلك لقياس المسافات إلى النجوم .
عند وضع إصبعك أمام وجهك وإغلاق إحدى عينيك ونظر الأخرى، ثم تبديل عينيك، ستلاحظ بأن الإصبع يتحول فيما يتعلق بالأشياء البعيدة خلفه، وذلك لأنعينيك مفصولتان عن بعضهما ببضع بوصات، مما يجعل كل عين ترى الإصبع من زاوية مختلفة قليلاً.
يُطلق على المكان الذي يبدو أن إصبعك ينتقل إليه اسم `المنظر`.
نظرًا لأن شمسنا تبعد إلى حد ما عن مركز المجرة، فإنه يستغرق أكثر من 200 مليون سنة ليتم دورانها حول المجرة مرة واحدة.
بعض النجوم القريبة منا تتحرك بسرعة أكبر منا، وبعضها الآخر يتحرك ببطء.
يمكن لعلماء الفلك قياس اختلاف المنظر عن طريق قياس موضع نجم قريب بحذر شديد فيما يتعلق بالنجوم البعيدة خلفه ، ثم قياس تلك المواقع مرة أخرى بعد ستة أشهر عندما تكون الأرض على الجانب الآخر من مدارها ؛ إذا كان النجم قريبًا بما فيه الكفاية منا ، فسيتم رؤية اختلاف المنظر القابل للقياس: سيتحول موقع النجم بالنسبة إلى النجوم الخلفية البعيدة.
لا يتحرك كل نجم بنفس المعدل – تعتمد سرعته على موقعه داخل المجرة، وتختلف أشكال النجوم وأسماؤها في السماء

اهم خصائص النجوم

يمكن تعريف النجم بخمس خصائص أساسية: يتمثل في السطوع واللون ودرجة حرارة السطح والحجم والكتلة.

سطوع

هناك سمتان تحددان السطوع: اللمعان والحجم.
يحدد لمعان النجم حجمه ودرجة حرارة سطحه عن طريق كمية الضوء التي يشعها النجم.
يعتبر الحجم الظاهر للنجم هو سطوعه الملحوظ، مع مراعاة الحجم والمسافة، بينما يمثل الحجم المطلق سطوعه الفعلي بغض النظر عن بعده عن الأرض.

اللون

يعتمد لون النجم على درجة حرارة سطحه .
تتميز النجوم الأكثر برودة بالتحول إلى اللون الأحمر، في حين تتميز النجوم الأكثر سخونة باللون الأزرق.
تتمثل النجوم في النطاقات المتوسطة باللون الأبيض أو الأصفر، مثل شمسنا. بالإضافة إلى أن النجوم يمكنها الاختلاط في الألوان، مثل النجوم الحمراء البرتقالية أو النجوم الزرقاء البيضاء.

حرارة السطح

يستخدم علماء الفلك مقياس كلفن لقياس درجة حرارة النجم.
تعد درجة الصفر المطلق على مقياس كلفن نظرية، وتساوي -273.15 درجة مئوية.
أجمل النجوم وأكثرها احمرارًا هي التي تتراوح في نطاق 2500 كلفن، بينما يمكن أن تصل درجة حرارة أشد النجوم سخونة إلى 50000 كلفن، وأما شمسنا فتتراوح حرارتها حوالي 5500 كلفن.

الحجم

يقوم علماء الفلك بقياس حجم نجم معين بالنصف قطر الشمس، وبالتالي، يعني أن النجم الذي يقاس بنصف قطر الشمس سيكون بنفس حجم شمسنا.
يتم قياس حجم النجم Rigel، الذي يعد أكبر بكثير من شمسنا، بواسطة 78 نصف قطر شمسي، ويتم تحديد درجة حرارة سطحه ولمعانه.

الكتلة

يتم قياس كتلة النجم بمقارنتها بشمسنا، حيث يعادل حجم شمسنا واحد، وعلى سبيل المثال، يبلغ كتلة ريجل، وهي أكبر بكثير من شمسنا، 3.5 كتلة شمسية.
قد لا يكون لنجمين من نفس الحجم نفس الكتلة، حيث يمكن أن تختلف كثافة النجوم بشكل كبير، وهذا من الخصائص المميزة للنجوم.

أسماء النجوم العربية

تحمل العديد من النجوم العربية البارزة اليوم أسماءأعطيت لهم خلال العصر الذهبي لعلم الفلك الإسلامي، وذلك لأن المساهمة الرئيسية في هذا المجال كانت من الصوفي في القرن العاشر.
بغض النظر عن الأصل، تعتبر جميع أسماء النجوم تقريبا جزءا من التراث الثقافي الجماعي للبشرية. يدرس علماء الفلك المعاصرون العديد من النجوم الخافتة جدا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة بحيث يتم تعريفها بأرقام الكتالوج والإحداثيات، ونتيجة لذلك، تقتصر أسماء النجوم الرسمية بشكل أساسي على الأسماء التقليدية، وعادة ما يكون للنجوم الساطعة أسماء خاصة بها.

الثريا

في إحدى أكثر مناطق السماء كثافة، يمكنك أن ترى النجم الأحمر اللامع المعروف اليوم باسم الدبران (ألفا الثور)، وهو ثرية واحدة من أسماء النجوم عند البدو .
يعني الاسم العربي لهذا النجم (الضباران) حرفيًا “التابع”، ويعود تاريخ استخدام هذا الاسم قبل الإسلام (قبل 610 م).
أحيانا كان يطلق على هذا النجم اسم `حاج النجم`

الجوزاء

إذا سألت معظم العرب اليوم عن برج الجوزاء، فسوف يشيرون إلى البرج اليوناني للجوزاء، ولكن منذ فترة طويلة، ارتبط الشكل العربي لبرج الجوزاء بشكل كبير بنجوم الجبار .
تحكي الأسطورة العربية القديمة قصة امرأة تدعى الجوزاء التي وعدت بالزواج من رجل يدعى سهيل، وعاش هذا الرجل على الضفة الأخرى من النهر مع شقيقته، المعروفتين باسم الشعيرين.
وفي ليلة الزفاف حدث شيء مروع، وتوفيت العروس، فهرب سهيل بعيدًا إلى الجنوب خوفًا على حياته.
عندما عبرت إحدى شقيقاته النهر لتكون أقرب إلى أخيها، سميت الشقيقة التي عبرت بـ(الشيرة العابر). ولكن بقيت شقيقتها الأخرى في المنزل وبكت، لذا سميت بـ(الشيرة الغميسة، أي الشقيقة الحزينة).

سهيل

الشخصيات في هذه القصة مرتبطة بالنجوم في سماء الليل، حيث يُمثل النجم الألمع في السماء ، كانوب ، سهيل الذيهرب بعيدًا إلى الجنوب.
الشِّعْرَى التي عبرت هي ألمع نجمة في السماء، والمعروفة اليوم باسم سيريوس، وشقيقتها، شيرا بليري آيد الصغيرة، هي النجمة الأقل سطوعًا إلى حد ما، وتسمى بروسيون، ويكون ضوؤها خافتًا لأن عينيها امتلأتان بالصديد نتيجة للبكاء الشديد.

كيف تتنقل باستخدام النجوم

يحب الكثير من الناس فكرة تحديد الاتجاهات عن طريق النجوم، لكنهم يخشون أن تكون معقدة.
لا يتطلب الأمر أي تعقيد، فالعثور على الاتجاه باستخدام النجوم يمكن تعلمه في دقائق، وفي الواقع، يعد ذلك أسرع وأسهل بكثير من استخدام البوصلة، كما يمكن أن يكون أكثر متعة.
يمكن أن تكون النجوم مثل أعمدة إنارة لنا، فكل ما نحتاجه هو العثور على نجم يقع مباشرة فوق المكان الذي نريد الوصول إليه، حيث يشير إلى الاتجاه الصحيح لنا، من أي مكان في الأرض.
في حالة الاتصال بصديق في بلد آخر على بعد آلاف الأميال عبر الهاتف وطلب تسمية النجم الذي يظهر فوق رأسه، يمكنك العثور على هذا النجم في سماء الليل والنقطة في الأفق مباشرة تحته، وسيكون اتجاه النجم الدقيق منك في ذلك الوقت.

المراجع

الوسوم