رتب مراحل حياة النجم منذ ولادته حتى وفاته. سؤال أكاديمي يتطلب إجابة من ثلاث أو أربع نقاط فقط. نقدمها اليوم لطلابنا المتفوقين رجالا ونساء، ثم ننتقل إلى شرح الأمر بشكل عام وتفصيلي، دورة اليوم ستكون مميزة ومسلية. نعدك… هل أنت مستعد؟ إذا هيا بنا!
ترتيب مراحل حياة النجم
وتنقسم المراحل، كما ذكرنا سابقًا، إلى ثلاث أو أربع مراحل. فإذا أجبت على سؤال “ترتيب مراحل حياة النجم منذ ولادته وحتى وفاته” فالجواب كالتالي:
- نجم يخرج من آخر.
- خلق نجم ساطع ومشرق ومشع.
- طمس النجم وطمسه بسبب سبب الوفاة (الكامل أو الجزئي).
والإجابة الأخرى على سؤال كيفية ترتيب فترات حياة النجم هي ما يلي:
- مرحلة النجمة الأولى
- بلوغ.
- المرحلة الحمراء العملاقة.
- مرحلة الموت.
كلا الإجابتين صحيحتين ويعتمد ذلك على نوع السؤال. ربما هو سؤال حول المراحل حياة النجوم منذ ولادتها وحتى وفاتها تكون مصحوبة بقرارات، وما عليك سوى إدخال الأرقام الترتيبية، كما يمكنك الاستغناء عن القرارات.
ولتبسيط الأمور عليك حتى تتمكن من الإجابة على السؤال بغض النظر عن شكله أو طبيعته، إليك الإجابة النموذجية في الجدول أدناه:-
| المرحلة الأولى | نجم يخرج من آخر | مرحلة النجمة الأولى |
| المرحلة الثانية | خلق نجم ساطع ومشرق ومشع | مرحلة الكبار ومرحلة العملاق الأحمر |
| المستوى الثالث | النجم ينطفئ وينطفئ بالموت | مرحلة الموت |
بحث عن دورة حياة النجوم
- تمر النجوم بدورة حياة طبيعية منذ الولادة وحتى الموت.
- هذه الفترة يمكن أن تستمر مليارات السنين.
- يُظهر النجم خصائص وسلوكًا مختلفًا في كل مرحلة من دورة حياته مقارنةً بالمراحل الأخرى.
- إذا نظرت إلى السماء ليلا ورأيت النجوم، فمن المحتمل أن الكثير منها قد مات بالفعل.
- وذلك لأن ضوءه يسافر مليارات الكيلومترات وأكثر عبر الفضاء.
- لذلك، يمكن أن يكون النجم ميتًا بحلول الوقت الذي يصل فيه إلينا.
- النجوم العائمة في الفضاء لها كتل مختلفة، وكتلة النجم تحدد مدى سطوعه وكيفية موته، لذلك تختلف طريقة الموت.
- بينما تتحول النجوم المتوسطة مثل الشمس إلى أقزام بيضاء، ويحيط بها سديم كوكبي يتلاشى بمرور الوقت.
- ولكن، بغض النظر عن حجم النجم، فإن جميع النجوم تمر بنفس المراحل، والتي سنتحدث عنها بالتفصيل أدناه.
تولد النجوم
يولد النجم من سحابة غازية وتنتهي دورة حياته على شكل بقايا نجم (سحابة غازية أيضًا). أما ولادة النجوم فهي كالتالي:
ضباب
- يتشكل النجم من سحابة كبيرة من الغاز والغبار تسمى السديم.
- درجة الحرارة في سحابة الغاز منخفضة بما يكفي لتكوين الجزيئات.
- مثال على النجوم في هذه المرحلة هو مجمع سحابة أوريون. https://theplanets.org/star-clusters/orion-molecular-cloud-complex/
نجم أولي
- تبدأ جزيئات الغاز الموجودة في سحابة الغاز بالتصادم مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة حرارية.
- وهذا يؤدي إلى تكوين كتلة ساخنة من الجسيمات تسمى النجم الأولي.
- يمكن رؤية النجوم الأولية باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء.
- النجوم الأولية أكثر سخونة من المواد الأخرى الموجودة في سحابة الغاز.
- اعتمادًا على حجمها، يمكن أن يتشكل أكثر من نجم واحد في السحابة.
تي توروس
- تبدأ مرحلة T-torus من دورة حياة النجم.
- ثم تتوقف المادة عن السقوط على النجم الأولي، وتطلق كميات كبيرة من الطاقة.
- وفي هذه المرحلة، لا يكون متوسط درجة حرارة النجم كافيا لتحفيز عمليات الاندماج النووي في مركزه.
- يمكن أن تستمر مرحلة T-torus حوالي 100 مليون سنة.
التخطيط الأساسي
- أهم مرحلة متتابعة في دورة حياة النجوم هي المرحلة التطورية.
- تصل درجة الحرارة في قلب النجم إلى النقطة التي يمكن أن يبدأ فيها الاندماج النووي.
- ولذلك، يتم تحويل بروتونات الهيدروجين إلى ذرات الهيليوم.
- هذا التفاعل الكيميائي هو تفاعل طارد للحرارة.
- إن الحرارة المنبعثة أثناء التفاعل النووي هائلة، لذلك يصدر النجم كمية هائلة من الحرارة.
كيف تموت النجوم؟
ومن المرحلة الرابعة فصاعدا يمكننا القول أننا وصلنا إلى بداية النهاية. وإليك الأمر بالتفصيل:
العملاق الأحمر
- يقوم النجم خلال حياته بتحويل ذرات الهيدروجين إلى ذرات الهيليوم.
- ومع ذلك، في مرحلة ما سوف ينفد الهيدروجين وسيتوقف التفاعل الداخلي في قلب النجم.
- وبما أنه لم يعد هناك أي تفاعلات في مركز النجم، فإن النجم ينكمش إلى الداخل ويتوسع بسبب جاذبيته.
- عندما يبدأ النجم في التوسع، يصبح أولاً نجمًا عملاقًا ثم عملاقًا أحمر.
اندماج العناصر الثقيلة
- ومع توسع النجم وتمدده، تبدأ جزيئات الهيليوم الموجودة في مركز النجم في الاندماج.
- إن طاقة هذا التفاعل تمنع نواة النجم من الانهيار.
- ثم ينقبض القلب ويبدأ في دمج الكربون مع اكتمال اندماج الهيليوم.
- تتكرر العملية حتى لا يتبقى أي حديد في قلب النجم.
- ثم يبدأ تفاعل اندماج الحديد في امتصاص الطاقة، مما يؤدي إلى انهيار النواة.
- يتسبب هذا الانفجار في تحول نجم ضخم إلى مستعر أعظم.
- وتتحول النجوم الصغيرة (بحجم الشمس) إلى أقزام بيضاء.
المستعر الأعظم
- في هذه المرحلة من دورة حياة النجم، يتم قذف معظم المادة النجمية بعيدًا إلى الفضاء.
- إلا أن النواة تنفجر وتتحول إلى قزم أبيض، أو نجم نيوتروني، أو ثقب أسود (حسب حجم النجم).