تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هي نجوم التسلسل الرئيسي؟

يتشكل النجم الطبيعي من كتلةٍ من الغبار والغاز عند درجة حرارة وضغط كبير. عندما تندمج نُوى ذرات الهيدروجين لتشكيل نواة هيليوم، ويرافق هذا الاندماج فرق في الكتلة يُعطي طاقةً هائلةً، حسب ما هو معروف وفق قانون آينشتاين، يطلِق العلماء على كل النجوم التي تقوم بهذا النوع من تفاعلات الاندماج بنجوم التسلسل الرئيسي. ^[1]

تشكل نجوم التسلسل الرئيسي حوالي 90 بالمئة من عدد النجوم في الكون، وهي تتفاوت وتتنوع في اللمعان واللون والحجم، حيث يختلف حجمها من عُشر كتلة الشمس (نرمز لكتلة الشمس بالرمز M_⊙) إلى 200 ضعف كتلة الشمس، وتعيش من ملايين إلى مليارات السنين. ويمكن رؤية العديد من نجوم التسلسل الرئيسي بالعين المجردة، ومن أشهرها: نجم الشعرى اليمانية (بالإنكليزية Sirius)، ونجم رجل الجبار (بالإنكليزية Rigil)، وغيرها.

ما هي أهم أصناف نجوم التسلسل الرئيسي؟

1- العمالقة الحمراء (بالإنكليزية Red Giant)

كيف ينشأ نجم العملاق الأحمر؟

عندما ينفد الهيدروجين الموجود في قلب نجم كتلته أقل من كتلة الشمس بثمان مرات، سيبدأ الهيدروجين البعيد عن قلب هذا النجم بالاندماج ليتم استهلاكه شيئاً فشيئاً، نتيجة لذلك يبدأ النجم بالانهيار حيث يمكن أن تستمر مرحلة احتراق الهيدروجين ما بين ملايين السنين إلى مليار سنة.^[2]

لكن بمقابل الضغط على قلب النجم، تزداد درجة حرارته وضغطه أيضاً لدرجة أن الهيليوم بداخله يبدأ في الاندماج مع الكربون أيضاً، مما يؤدي إلى تمدد النجم وازدياد حجمه بشكل كبير ويرافق ذلك انخفاضٌ في درجة حرارته، عند ذلك نحصل على ما نسميه العملاق الأحمر الذي قد يظهر باللون البرتقالي أحياناً أكثر منه الأحمر.^[3]

في النهاية يصبح العملاق الأحمر غير مستقر ويبدأ في النبض، ويتمدد بشكل دوري ويخرج بعض غلافه الجوي حتى تنفجر كل طبقاته الخارجية، مما ينشئ سحابةً ممتدةً من الغبار والغاز حوله تُسمى السديم الكوكبي (بالإنكليزية planetary nebula). ^[4]

ما سيحدث بعد ذلك سيعتمد على كتلة النجم. فالنجوم عالية الكتلة ستنفجر على شكل مستعراتٍ أعظميةٍ أو ما يُدعى سوبر نوفا (بالإنكليزية Supernova) والنجوم ذات الكتلة المنخفضة إلى المتوسطة، مثل شمس كوكب الأرض سوف تتقلص ببطءٍ وتتحول إلى نجوم تُدعى الأقزام البيضاء، فشمس الأرض وفق هذا الآلية ستصبح عملاقاً أحمر في حوالي 5 مليار سنة تقريباً. ^[5]

تمتاز العمالقة الحمراء بأنها منخفضة الكثافة (تجمّع المادة في واحدة الحجوم فيها قليل)، مع أنها قد تكون أَضخم من الشمس بعدة مرات، إلا أن كتلتها صغيرة بالنسبة لكتلة الشمس بسبب أن كثافتها منخفضة. ^[6]

2- الأقزام البيضاء (بالإنكليزية White Dwarfs)

يتحول النجم من نوع العملاق الأحمر ذو الكتلة المنخفضة أو المتوسطة بعد أن يخسر غلافه المحيط ويبقى القلب فقط إلى نجم ٍ يُسمى (القزم الأبيض)، الذي يتميز بضعف إنتاجه للحرارة، لذلك يبرد تدريجياً على مدى مليارات السنين. ^[7]

عادةً ما يكون القزم الأبيض بحجم كوكب الأرض تقريباً، لكن كثافته تكون هائلةً جداً، فملء ملعقة طعام صغيرةٍ من مادة القزم الأبيض تزن أكثر من شاحنة ضخمة. ^[8]

ممّ يتكون نجم القزم الأبيض؟

تتكون معظم نجوم الأقزام البيضاء من الكربون والأكسجين، ولكن النجوم التي تقل كتلتها عن 0,4 من كتلة الشمس مصنوعة من الهيليوم، بينما تلك الأقزام الأكبر من 1.05 من كتلة الشمس تكون مصنوعةً من الأوكسجين والنيون، ومعظم الأقزام البيضاء تملك طبقةً تشبه الغلاف الجوي مصنوعةً من الهليوم النقي. ^[9]

وعلى الرغم من أن هذا النجم يملك اسم القزم الأبيض، قد يظن القارئ أنه لا يكون إلا بلونٍ أبيض أو أن الأشعة الصادرة عنه بيضاء، وفي الحقيقة هذا الكلام غير دقيق، حيث وُجد أن الأقزام البيضاء يمكنها أن تصدر ضوءاً مرئياً يتراوح من الأزرق المُبيَض إلى الأحمر. ^[10]

كما وُجد أن بعض الأقزام البيضاء مُحاطةٌ بأقراص مغبرة من المواد والحطام (حتى حطام بعض الكواكب)، وبقايا طور العملاق الأحمر للنجم الأصلي. في يوم ٍما ستتحول الشمس لقزم أبيض، لكن طبعاً بعد مرحلة وصولها للعملاق الأحمر بحوالي 10مليار سنة تقريباً، كما تمتاز الأقزام البيضاء بصعوبة رؤيتها بالعين المجردة وحتى بالتلسكوبات العادية.