ما هي النجوم وكيف تكونت ؟ ولماذا تضيء ؟ ومتي تموت ؟

ما هي النجوم وما تعريفها وانواعها وكيف تكونت ؟ ولماذا تضيء النجوم في السماء ؟ ومتي يحدث موت النجوم ؟ كل المعلومات التي تريد معرفتها عن شكل وطبيعة ومكونات النجوم ووجودها في الكون:-

ما هي النجوم وكيف تكونت ؟ ولماذا تضيء ؟ ومتي تموت ؟

هل تري تلك النجمة ، التي تضيء في السماء ليلا !!! قد لا يكون نجما بل مجرد ضوء لنجم مات من الاف السنين ، نظرا للمسافات الهائلة بين النجوم البعيدة عنا ، فضوئها قد يحتاج الي سنين ضوئية طويلة ليصل الينا ، ولكن كيف تتكون هذه النجوم في هذا الكون الشاسع ؟، ولماذا تموت ( او تنفجر ) تلك النجوم في نهاية عمرها ؟؟؟ وما يجعلها أيضا بهذا الشكل الذي تكون عليه ؟؟؟؟؟

الكثير من الأسئلة تدور في عقولنا عند التأمل في السماء ليلا خاصه عند التفكر في اكبر الاجسام الموجودة في الكون المنظور ، الاجسام التي تمد كوكبنا وكل الكائنات الحية بالطاقة اللازمة لاستمرار الحياة.

أولاً :- ما هي النجوم :-

النجوم هي عبارة عن اجسام ذات شكل كروي تتكون من تجمع غازات الهيدروجين والهيليوم ينتج عنها الضوء والحرارة نتيجة للتفاعلات النووية الهائلة التي تحدث في باطن النجوم.

_ انواع النجوم :-

يمكن تصنيف النجوم حسب عدة عوامل منها : لون النجم ، الكثافة ، الحجم ، لون الطيف ، عمر النجم.

هذا هو تصنيف النجوم حسب حجمها ولونها فالكون :-

1- نجوم التسلسل الرئيسي

تشكل نجوم التسلسل الرئيسي أغلبية النجوم في الكون (حوالي 90٪ من النجوم هي نجوم تسلسل رئيسي) ، بما في ذلك شمسنا أيضاً.

2- نجوم الاقزام البيضاء

الاقزام البيضاء هي بقايا النجوم التي استهلكت كل طاقتها ، وهي نجوم ذات كثافة عالية مقارنة بالشمس وبعض النجوم الأخري.

فالنجوم منخفضة ومتوسطة الكتلة ( اي أقل من 8 أضعاف كتلة الشمس ) ستتحول في النهاية الي اقزام بيضاء ، وشمسنا أيضاً ستصبح قزما ابيض بعد استهلاك كل وقودها.

3- نجوم الاقزام البنية

هي اجرام سماوية ليست ضخمة بما يكفي لتحافظ علي الاندماج النووي للهيدروجين كما يحدث في النجوم العادية ، فبالتالي لا تصل إلي لمعان النجوم.

ويطلق عليها الكثير من العلماء اسم : "النجوم الفاشلة"

4- نجوم الاقزام الحمراء

تعتبر أكثر انواع النجوم انتشاراً في مجرتنا "درب التبانة" وهي نجوم ضوئها ضعيف جدا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة من الأرض.

يكون عمر هذه النجوم طويل جدا مقارنة بعمر الشمس وذلك نتيجة لانخفاض كمية الشعاع الصادر منها مما يؤدي إلى إطالة عمرها.

5- النجوم العملاقة الحمراء

هي عبارة عن نجوم تحتضر ( اي تكون في المرحلة الأخيرة من عمرها ) .

علي مدار حياة النجوم يكون هناك توازن بين الضغط الخارجي للاندماج النووي للهيدروجين والضغط الداخلي للجاذبية ، عندما يستنفز النجم معظم طاقته يختل هذا التوازن ويبدأ النجم في التضخم حتي يصل حجمه الي حوالي 100 - 1000 ضعف شمسنا اليوم ، ويتحول إلى نجم عملاق احمر

شمسنا أيضا ستصبح عملاقا احمر في نهاية عمرها بعد حوالي 5 مليار سنة 

6- النجوم العملاقة الزرقاء

تعتبر من أكثر النجوم سخونة واشدها لمعاناً.

درجة حرارته تتراوح بين 10000 - 50000 كلفن ،

وشده لمعانه من 10000 - مليون مرة أكثر من الشمس ،

اما بالنسبة لحجم النجوم العملاقة الزرقاء فهي أكبر من الشمس ولكن اصغر من النجوم العملاقة الحمراء .

7- النجوم النيوترونية 

هي نجوم حجمها صغير جدا مقارنة بالنجوم الأخري ( بحجم مدينة ) بقطر يبلغ حوالي 20 كيلومتراً.

تكونت من انفجار نجوم تكون كتلتها من 4 - 5 أضعاف كتلة الشمس ، انها نجوم كثيفة جدا لدرجة أن جزء ضئيل منها بحجم مكعب السكر يزن مليار طن.

في المتوسط ، تكون الجاذبية علي نجم نيوتروني اقوي بملياري مرة من جاذبية الأرض ، وهو أعلي الإجرام السماوية جاذبية بعد الثقوب السوداء.

كما يمكن للنجم النيوتروني أن يدور حول نفسه بسرعة 43000 مرة في الدقيقة.

انظر ايضا : دورة بلوجر احترافية كاملة من الصفر الي الاحتراف للمبتدئين

ثانياً :- كيف تتكون النجوم ؟

اغلب انواع النجوم تتكون فالاصل من نجوم أخري مثل النجوم العملاقة الحمراء التي هي عبارة عن نجم تسلسل رئيسي ولكن في نهاية عمره ، وايضا النجوم النيوترونية التي تنشأ من انفجار نجم ضخم.

ولكن كيف تنشأ النجوم اصلا من البداية ؟؟

بداية تكون النجوم تنشأ من تجمع سحب الغاز والغبار في الفضاء التي تعرف باسم السديم ، بفعل الجاذبية تتجمع جزيئات الغاز مع بعضها ، تكون أغلبية الغاز في السدم من الهيدروجين والهيليوم.

عندما تتجمع جزيئات الغاز في مركز السحابة تزداد درجة حرارتها نتيجة الضغط الناتج عن الجاذبية.

عندما تصبح درجة الحرارة عالية بشكل كافي في قلب السحابة الغازية تبدأ عملية الاندماج النووي للهيدروجين وتحويله إلى هيليوم ،  مما يؤدي إلي تكوين نجم أولي.

والطاقة الناتجة عن هذا الاندماج النووي هي التي ينتج عنها ضوء النجوم وهي ايضا الطاقة التي تجعل النجم مستقراً ولا ينهار لب النجم علي نفسة.

شرح توازن هيكل النجوم بشكل مبسط :-

في قلب النجوم نتيجة للتفاعلات النووية تتحول ذرات الهيدروجين الي هيليوم ، هذه التفاعلات النووية تنتج طاقة صادرة من قلب النجم هذه الطاقة تجعل قلب النجم يتوسع ، وبشكل مضاد لهذا التوسع فإن الطبقة الخارجية من النجم تضغط علي قلب النجم بفعل قوه الجاذبية وهذا هو ما يجعل النجم متوازناً

"فالضغط الناتج من قلب النجم متوازن مع الضغط الخارجي الناتج عن الجاذبية"

لا تتحول كل المواد الموجودة في السديم الي نجم - يمكن أن يتحول الغبار المتبقي الي كواكب أو كويكبات او مذنبات.... أو قد يبقي غبار كما هو.

تحتاج هذه العملية وقت طويل جدا لتتحول سحابة الغاز الي نجم مضئ ، يحتاج تكوين نجم بحجم شمسنا الي حوالي 50 مليون سنة.

تختلف الوان النجوم من الابيض المزرق والأصفر الي البرتقالي والاحمر ، ويرجع الاختلاف في الوان النجوم الي تركيب النجم ودرجة حرارته ، فالنجوم الاعلي في درجة الحرارة يكون لونها يميل إلى الازرق بينما النجوم المتوسطة والمنخفضة في درجة الحرارة يكون لونها احمر مثل الشمس.

ويمكن أيضا أن يتغير لون النجم بمرور الوقت.

انظر ايضا : طرق تامين وحماية حساباتك وجيميل جوجل من الاختراق نهائيا

ثالثاً :- لماذا وكيف ومتي تموت النجوم ؟

يظل النجم مستقر ويشع ضوء وحرارة طالما عملية الاندماج النووي للهيدروجين وتحويله للهيليوم مستمرة ، ولكن عندما يفقد النجم كل كمية الهيدروجين الموجودة بداخلة ويتحول كل الهيدروجين الي هيليوم يبرد النجم من الداخل وتقل الطاقة الناتجة من قلب النجم وبالتالي تتغلب قوي الجاذبية الخارجية علي الطبقة الداخلية من النجم وتجعل النجم ينهار علي نفسه ويفقد توازنه ويبدأ بالدخول في مرحلة الاحتضار.

تختلف كيفية موت النجوم وطول عمرها علي حسب حجم النجم وضخامته.

فالنجوم الضخمة التي حجمها أضعاف حجم الشمس يكون عمرها اقل بكثير من غيرها ، لانه كلما زاد حجم النجم زادت كمية الطاقة التي يستهلكها وبالتالي تنفذ هذه الطاقة بسرعة ويموت النجم في انفجار عظيم يسمي : سوبر نوفا

_ مراحل موت النجوم متوسطة الحجم ( مثل الشمس ) :-

عندما تفقد النجوم التي بحجم شمسنا كل وقودها النووي تبدأ في الانكماش بسبب تغلب الجاذبية الخارجية وقله الطاقة الصادرة من قلب النجم ، تستمر عملية الانكماش حتي  تصبح كثافة النجم عالية جدا حينها يتوقف الانكماش ، ويبدأ النجم في مرحلة التضخم ليصل الي أضعاف حجمه الاصلي ويتحول حينها الي نجم احمر عملاق ، وبعدها يبدأ النجم في فقدان كتلته ويطلق طبقاته الخارجية الي الفضاء علي هيئة سحب ضخمة من الغاز.

ويفقد النجم جزء كبير من هيكله متحولا في النهاية الي نجم قزم أبيض بارد.

وهذه هي نفس المراحل التي ستمر بها الشمس في نهاية عمرها ، ستبدأ في الانكماش ثم تتضخم لإضعاف حجمها حيث ستبتلع عطارد والزهرة وربما الأرض أيضاً ، ثم تبرد لتصبح قزم أبيض. وحينها سيكون انتهت كل المخلوقات الحية وكل مظاهر الحياة علي كوكب الأرض.

ولكن لا داعي للقلق الان فالشمس لا تزال في مرحلة شبابها ، وستستمر تضيء لمدة 5 مليار سنة اخري.

حينها قد يكون البشر استطاعوا أن يجدوا موطن اخر غير الارض.

_ مراحل موت النجوم الضخمة:-

نجوم بأضعاف كتله وحجم الشمس ( من 4 - 5 أضعاف كتله الشمس ) لا تتحول الي اقزام بيضاء ، عندما تنفذ طاقة هذه النجوم يبدأ النجم في الانهيار علي نفسه وينكمش وتصبح كثافته عالية جدا ، وسيستمر في الانكماش أكثر واكثر لان الضغط الهائل الناتج عن كتلة النجم الضخمة لا تستطيع أي قوة إيقافه.

بعدها تنفجر طاقة النجم في انفجار "سوبر نوفا" هائل يلمع أكثر من أي شيء آخر فالكون ، أكثر من جميع نجوم المجرة مجتمعة معا.

تكون النجوم العملاقة يحتاج ملايين السنين ، اما نهايتها فتكون في انفجار سوبر نوفا مدته ثوان معدودة.

فالنجوم التي تساوي أضعاف الشمس ستنكمش الي جسم بحجم مدينة ، متحولة في النهاية الي نجوم نيوترونية مرتفعة الكثافة ، واذا زادت كثافة النجم النيوتروني أكثر من ذلك سيتحول إلى ثقب اسود.

عندما تموت النجوم تنتشر بقاياها في جميع أنحاء الكون ، هذه البقايا هي : الكاربون ، الأكسجين ، السيليكون - العناصر الأساسية للحياة - هذه العناصر تصنع في قلب النجوم تحت ضغط هائل وحرارة عالية ، فالنجوم هي مصدر كل العناصر اللازمة لتطور الحياة فالكون.

انظر ايضا:-

Nasa Science - Star Formation

Understanding the lifecycles of stars

Akram Ebrahem