نقدم لكم بحثا عن النجوم لنتعرف على طبيعتها ودورتها الحياتية، فإذا نظرنا إلى الصورة العامة للفضاء، سنجد أنه يتكون من مجموعة من المجرات، وكل مجرة تتألف من مجموعة لا حصر لها من الكواكب والأقمار والنجوم والنيازك والكويكبات، بالإضافة إلى بقايا النجوم والغبار الكوني.
تاريخ رصد حركة النجوم يعود إلى عصور سحيقة، حيث مرت بالعديد من مراحل التطور من أجل الوصول إلى أعلى دقة وكفاءة في رصد حركة النجوم، ففي الألفية الثانية قبل الميلاد تم اختراع معدات لتحديد مواقع النجوم، ثم تطور الأمر لظهور الإسطرلاب اليوناني الذي استخدمه العرب، حتى تم اختراع التلسكوب في عام 1609م من قبل جاليلو جاليلي واستخدمه الفلكيون حتى الآن بعد تطويره، وفي هذه الموسوعة سنستعرض المفهوم وأبرز أنواع النجوم.
تعريف النجوم
تعرف النجوم في علم الفلك على أنها مجموعة من الأجرام السماوية التي تتميز بحرارة عالية جدا وحجم ضخم، كما أنها أجرام مشتعلة تتكون من غازي الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى نسبة صغيرة من مجموعة من العناصر.
من بين تعريفات النجوم أيضا أنها مجموعة من الأجسام الفلكية التي تتميز بتماسكها بفعل قوة الجاذبية، وتتميز بلمعانها نتيجة لتكون الطاقة النووية في داخلها، وهي نتيجة لتفاعل مجموعة من الذرات من الهيدروجين والليثيوم والهيليوم والحديد، مما ينتج عنه إطلاق طاقة حرارية هائلة في شكل شعاع ضوئي، ويطلق على هذا التفاعل اسم “الاندماج النووي.
دورة حياة النجم
تبدأ حياة النجم بالاندماج والتفاعل بين العناصر الغازية التي تشكلها النجوم بسبب قوة الجاذبية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة هذه العناصر وبالتالي يحدث اندماج ذرات الهيدروجين وظهور عملية الاندماج النووي، وتترتب على ذلك إطلاق كميات كبيرة من الطاقة الكهرومغناطيسية.
تنتج عملية الاندماج النووي تشكيل عناصر ذات وزن ذري أعلى من الهيدروجين، ومع مرور الوقت تقل كمية الطاقة المتولدة من عملية الاندماج النووي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة النجم وزيادة كثافته، ويقل قدرته على مقاومة الجاذبية، كما يبدأ تدريجيا بالانكماش بحجم أصغر مما كان عليه.
يحدث نتيجة لذلك تشكل عمليات الاندماج النووي ولكن بشكل مختلف عن السابق بسبب انخفاض درجة حرارة مكونات النجم، وتتطلب هذه العملية درجة حرارة أعلى، وهذا يؤدي إلى فصل الطبقات الخارجية للنجم عن مركزه، وبالتالي يمر النجم بمراحل متتالية من عمليات التفاعل حتى يصل إلى نهاية دورته الحياتية.
انواع النجوم في الفضاء
تشترك النجوم بأنواعها المختلفة في إصدار الموجات الكهرومغناطيسية، وتختلف ترددات هذه الموجات حسب حجم ودرجة حرارة النجم. فالنجوم ذات الأحجام الكبيرة تتميز بارتفاع درجة حرارتها وتنتج ترددات عالية من الموجات الكهرومغناطيسية، وفي هذه الحالة تكون لونها مائلا إلى اللون الأزرق.
بالنسبة للنجوم الصغيرة الحجم، تتميز بانخفاض درجة حرارتها وتنبعث منها ترددات منخفضة من الموجات الكهرومغناطيسية، وفي هذه الحالة تميل ألوانها نحو الأحمر.
وفقاً لعلماء الفلك فقد تنقسم النجوم وفقاً لأطيافها فيما يلي:
- النجوم البيضاء: تتراوح درجات حرارتها بين 7500 و 10000 كلفن.
- النجوم المتدرجة ألوانها من الأبيض للأصفر: درجات الحرارة تتراوح بين 6000 إلى 7500 كلفن.
- النجوم الصفراء: مثل درجة حرارة الشمس، تتراوح درجات حرارتها بين 5000 و 6000 كلفن.
- النجوم المتدرجة من الأصفر إلى البرتقالي: تتراوح درجات حرارتها بين 3500 إلى 5000 كلفن.
- النجوم الحمراء: تقل درجة حرارتها عن 3500 كلفن، ومن أبرزها نجم قلب العقرب.
- النجوم الزرقاء: تتراوح درجات حرارتها بين 30 ألف كلفن و 60 ألف كلفن.
- النجوم المتدرجة ألوانها من الأبيض للأزرق: تتراوح درجات الحرارة بين 10.000 كلفن إلى 30 ألف كلفن.
تنقسم النجوم أيضا وفقا لتصنيف آخر وهو التطور النجمي والذي يتمثل في ما يلي:
- النجوم العملاقة: وهي نجوم تتميز بضخامة كتلتها التي تزيد عن كتلة الشمس بعشرات المرات، وتتميز بشدة لمعانها.
- النجوم النيترونية: تتميز بسرعة دورانها الفائقة حول نفسها وكثافتها العالية، وكتلتها هي ضعف كتلة الشمس، وهي أساسا بقايا من مجموعة من المستعمرات المكونة من النيوترونات.
- القزم البني: تتميز بصغر حجمها الذي لا يساعد على إنتاج طاقة كافية لبدء عملية الاندماج النووي، بسبب انخفاض درجة حرارتها بشكل كبير.
- القزم الأبيض: وهي نجوم متوسطة الحجم في المرحلة الأخيرة من حياتها، وتحتبس فيها الحرارة مما يؤدي إلى ارتفاع درجتها، ولا يحدث أي عمليات اندماج داخلها.
- المستعر الأعظم: السوبرنوفا” هي نجوم تنشأ بعد انفجار هائل ينتج عنه كميات كبيرة من الطاقة تنتشر في جميع أنحاء الكون، وتتشكل منها مجموعة من الكائنات السماوية الأخرى مثل الثقوب السوداء والأقزام البيضاء.
- النجوم المتسلسلة: هي نجوم متوسطة الحجم تشبه في الغالب الشمس.
- العملاق الأحمر: تمثل هذه المرحلة المتقدمة آخر مرحلة في حياة النجم حيث ينفد ذرات الهيدروجين، مما يؤدي إلى تفاعل ذرات الهيليوم التي تؤدي إلى توسع حجم النجم وانتفاخه.
- القزم الأحمر: وهي نجوم صغيرة ذات حرارة منخفضة، ولونها يميل للأحمر بسبب ضعف اندماج نووي داخلها، وتعتبر من أكثر أنواع النجوم انتشارا في الفضاء.
المجموعات النجمية
تنقسم النجوم في أشكالها إلى ثلاث مجموعات نستعرضهم لكم فيما يلي:
- المجموعات المفتوحة: تبلغ قطر النجوم في هذه المجرة حوالي 30 ألف سنة ضوئية، وتوجد في مجرة درب التبانة.
- المجموعات الكروية: تتميز تلك المجموعات بكتلتها الهائلة التي تصل إلى ضعف كتلة الشمس بمليون مرة، وفي بداية القرن الواحد والعشرين، تم اكتشاف أكثر من 100 مجموعة كروية في مجرة درب التبانة من قبل الفلكيين، وتوجد معظم هذه المجموعات في منطقة تسمى “خطوط العرض المجرية.
- مجموعات اتحادات (OB, T): تتكون مجموعة OB من مجموعة من النجوم الزرقاء التي تتميز بحجمها الكبير وتشابهها في الخصائص الفيزيائية. أما مجموعة T فتتألف من نجوم باردة وصغيرة الحجم، وتختلف في درجة سطوعها.