Published in: الفضاء

لون النجم شكله وعمره

Author د. جاسم الفواز

Published on: 27 مايو، 2023

د. جاسم الفواز

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

لون النجم

لفهم ماهية لون النجوم يجب أن نفهم ارتباط درجة الحرارة مع طول الموجة، فالذي يتحكم بلون النجم هو درجة الحرارة بشكلٍ مباشر. إن هنالك علاقةً فيزيائيةً بين اللون ودرجة الحرارة، وهو ما يُسمى معادلة الجسم الأسود أو منحني بلانك، حيث يُطبق هذا المنحني على أي جسم ينبعث منه الضوء ولا يمتص الضوء مثل النجوم، فذروة المنحني (قمته) هي التي تحدد اللون. وكلما كان النجم أكثر سخونةً، كلما كان طول موجة الضوء الذي تطلقه أقصر واقترب لونه من اللون الأزرق. وكلما كان النجم أقل سخونةً، كلما كان طول موجة الضوء الذي تطلقه أطول واقترب لونه من اللون الأحمر. ^{[1] [2]}

إذاً الأجسام التي تُبدي زيادةً في طول الموجة، سينزاح لونها نحو الأحمر، والأجسام التي تُبدي زيادةً في طول موجتها سينزاح لونها نحو الأزرق، وهذا الانزياح ندعوه انزياح دوبلر. وفي بعض الأحيان قد تكون ذروة منحني بلانك عند لونٍ غير مرئي، لأن العين البشرية لا تستطيع رؤية كل الألوان، لذلك تظهر لنا الألوان الأخرى التي نستطيع تمييزها، ولا يمكن رؤية اللون الحقيقي للنجم إلا من خلال تحليل الأطوال الموجية القادمة منه. ^[3]

مع العلم أن درجة الحرارة للنجوم غالباً ما تُقاس بواحدة قياس تسمى الكلفن K. حيث إن كل درجة حرارة 0 درجة مئوية تساوي (+273) كلفن، بالتالي الصفر كلفن (الصفر المطلق) يساوي (- 273)درجة مئوية، وهي درجة حرارة غير موجودة في الكون حتى زمن كتابة هذا المقال.

ما هو شكل النجم؟

الشكل الحقيقي للنجوم هو كراتٌ ملتهبةٌ من الغاز أو البلازما، بتعبيرٍ آخر تحدث بداخلها مليارات التفاعلات النووية من نوع الاندماج النووي، وتأخذ شكلاً كروياً لأن الشكل الكروي هو الأكثر ملائمةً لتجميع أكبر كتلة في أقل حجم، فهذا إبداع الخالق العظيم سبحانه وتعالى.

ما السبب في رؤية النجم بشكلٍ خماسي أو سداسي أو ثماني مدبب؟

يتصرف الضوء بطبيعة ثنائية فهو موجة وجسيم بنفس الوقت. في بعض الأحيان يتصرف مثل الجسيم المعروف باسم الفوتون، ولكنه في أوقاتٍ أخرى ينتقل مثل الموجة، على الرغم من أن ذلك لا يبدو منطقياً بالنسبة للبشر إلا أن هنالك دليلاً قاطعاً على ازدواجية الضوء. ^[4]

الشكل الموجي للضوء

خاصية الضوء الموجية تفرض عليه أنه عندما ينبعث من جسم بعيد إلى جسم آخر كالغلاف الجوي أو فتحة أخرى كفتحة العين، ترتدّ موجاته أو تنحني قليلاً حول الجسم وتتداخل مع بعضها البعض، لإنتاج أنماط ٍ شكلية مختلفة نسميها أهداباً، هذا التداخل يفرض على العين رؤية المنابع الضوئية بشكل شبه مشوه وغير صحيح.

من الممتع تجربة ذلك بالنظر إلى مصباح الشارع البعيد نسبياً، لنرى كيف ترى العين هذا المصباح بنفس الطريقة التي نرى بها النجوم، رغم أنه مجرد مصباح دائري الشكل، أي أن النجوم الخماسية التي نراها ما هي إلا تشوهات تحدث للموجة الضوئية، والتي تفسرها العين بهذا الشكل الخماسي أو السداسي أو الثماني المدبب.

باختصار سبب ذلك الشكل المدبب هو أمران: الضوء نفسه وتداخله مع الغلاف الجوي، وتركيبة العين البشرية التي يحدث للضوء داخلها بعض التشوهات. ومن هنا نستطيع القول إن الحيوانات ترى النجوم بأشكالٍ مختلفةٍ عما يراها الإنسان بسبب اختلاف تركيب العين. ^[5]

كيف نحدد عمر النجم؟

هنالك عدة طرق لتحديد عمر النجم، حيث اقترح الفلكي سيدني بارنز من معهد ليبنيز للفيزياء في ألمانيا لأول مرة في عام 2003 طريقةً تعتمد معدل دوران النجم على عمره، لأنه يتباطأ بشكلٍ ثابت مع مرور الوقت، مثل: لعبة الأطفال الصيّاح على الطاولة التي تتباطأ مع مرور الزمن. كما يعتمد دوران النجم أيضاً على كتلته، حيث وجد علماء الفلك أن النجوم الأكبر والأثقل تميل إلى الدوران بشكل أسرع من الأصغر والأخف وزناً. فهنالك علاقة رياضية وثيقة بين الكتلة والدوران والعمر. ^{[6] [7]}

أقدم النجوم المُكتشفة شكّل بحد ذاته نوعاً من الغرابة والتناقض، لأن ناسا حسبت عمر نجم Methusela بحوالي 14.5 مليار سنة، وهو أكبر من عمر الكون الافتراضي حوالي 13.7 مليار سنة والموضوع لايزال قيد الدراسة. باختصار أعمار النجوم تتراوح من نجوم وُلدت مع الكون، ونجوم تولد الآن ونجوم ماتت ولا نزال نرى ضوءها، وربما مئات من الأجيال سيرون نفس الضوء لذلك الكائن الذي لم يعد موجوداً. ^[8]

ولا ننس أن هذا الكون لابدّ له من نهاية، لأنه يشبه النبتة التي كانت بذرةً صغيرةً ثم نمت وكبرت وأصبحت شجرةً كبيرةً، ثم في آخر المطاف مهما طال الزمن لابدّ لهذه الشجرة من الموت.