النجوم و المجمـوعات النجمية
إعداد المهندس:محمدمجدالصاري
لقد تطلع الإنسان منذ القديم و سحره ذلك المنظر البديع الذي لا يطال باليد فنسج من خياله و أحلامه قصصا و أحداثا عبر فيها عن تلك التشكيلات النجمية و عن تلك النجوم البراقة اللامعة ذات الأشكال و الألوان المتعددة.
فما هي حقيقة النجوم ؟
النجوم أجرام سماوية في داخل كل منها فرن للطاقة النووية الهيدروجينية فهي إذا أجسام ملتهبة ذات أحجام و ألوان مختلفة .
وكذلك فإنها مختلفة في درجة بعدها عنا وتتحرك بمسارات و سرعات متنوعة
وفي ليلة صافية خالية من الغيوم يستطيع المرء أن يرى بالعين المجردة حوالي ( 2000 ) نجم أما عند استخدام منظار فـلـكي ( تلسكوب ) ذو قطر ( 4 ) بوصة فان عدد النجوم الممكن مشاهدتها يرتفع إلى ( 2000000 ) نجم تقريبا .
مع العلم بأن مجرتنا درب التبانة تضم ما يقارب ( 100 ) ألف مليون نجم .
الشكل يظهر رسماً تخيلياً لمجرة درب التبانة
أبعاد النجوم :
اهتم الإنسان منذ القديم بقياس بعد النجوم عن الأرض ولقد تم ذلك بطرق عديدة نذكر منها قياس بعد النجم اعتمادا على قياس زاوية الاختلاف الظاهري للنجم .
حيث أن زاوية اختلاف ظاهري مقدارها ثانية قوسيه واحدة تساوي مسافة قدرها ( 3,26 ) سنة ضوئية وتدعى ( 1 ) بارسك .
والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة وتســاوي ( 9,3 ) ترليون كم .
و للمقارنة فالشمس تبعد عنا ( 8,3 ) دقيقة ضوئية ويساوي وســــطيا ( 149,6 ) مليون كلم.
ضوء النجوم :
إن الضوء الصادر عن النجم ناتج عن التفاعلات النووية التي تحدث في داخله والتي يتحول بموجبها الهيدروجين إلى هليوم وفرق الكتلة الناتج عن هذا التحول يتحرر على شكل طاقة تنتشر إلى خارج النجم وذلك طبقا لعلاقة أينشتاين :
الطاقة = الكتلة × مربع سرعة الضوء
ولكي نتصور ضخامة ذلك فانه عند تحول ( 454 ) غ من المادة إلى طاقة فان ذلك يكافئ الطاقة المنطلقة عن احتراق ( 1000 ) طن من الفحم .
إذاً الضوء و الحرارة التي تشعها النجوم هي نتيجة لتحول المادة إلى طاقـــة .
قدر النجوم :
إن قدر النجم أو بريقه أو سطوعه أو تألقه كلها كلمات تدل على مظهر واحد هو شدة الضوء الواصل إلينا من النجم .
إذا إن لبعد النجم عنا علاقة كبيرة بقدره أي لمعانه أي أن الضوء الواصل إلينا من النجم لا يعبر عن حقيقة الطاقة الضوئية المنطلقة منه ,لذا يجب التمييز بين لمعان النجم الحقيقي ولمعانه الظاهري .
و يعرف لمعان النجم بالقدر و يعتمد قدر النجم على عاملين اثنين :
1- قدر النجم الفعلي ويسمى بالقدر المطلق .
2- بعد النجم عنا .
( إبعاد منبع ضوئي عنا إلى ضعف بعده الأصلي عنا يجعله يبدو أخفت ويصل قدره إلى ربع قدره الأصلي )
وهو ما يعبر عنه بقانون التربيع العكسي في الضوء .
و بالتالي إذا تمكنا من معرفة القدر المطلق للنجم تمكنا من حساب بعده عنا .وتعتبر هذه إحدى الطرق المتبعة لمعرفة بعد النجوم عنا .
ومما سبق ينتج لدينا تعريفين مهمين :
1-القدر الظاهري للنجم :أي لمعان النجم عند النظر إليه من الأرض .
2-القدر المطلق للنجم : اللمعان الحقيقي للنجم .
لقد اعتمد العلماء مسافة واحدة قدرها ( 10 ) بارسك ( 32,6 سنة ضوئية ) كمسافة معيارية لتقدير قدر النجم الحقيقي .
أي أن القدر الطلق للنجوم يعبر عن لمعانها فيما لو وضعت كلها على مسافة واحدة عنا مقدارها ( 10 ) بارسك .
أما قديما فقد صنف العالم اليوناني الكبير ( هيبارخوس ) في القرن الثاني قبل الميلاد ومن بعده بطليموس النجوم حسب قدرها الظاهري إلى ستة مجموعات ( اعتمادا على قدرة العين البشرية ) وبذلك يكون النجم ذو القدر الظاهري السادس هو أخفت نجوم السماء وكذلك يكون النجم من القدر الظاهري الأول هو ألمع نجم تراه العين في السماء .
ألوان النجوم :
تختلف ألوان النجوم تبعا لدرجة حرارة سطحها , وتبعا لذلك قسمت إلى سبعة مجموعات هي:
O , B , A , F , G , K , M
أي أن النجوم الأكثر حرارة هي من الصنف ( O ) و الأقل حرارة هي من الصنف ( M ) .
ولقد وضع العالمان هيرتز سبرينغ – رسل مخططاً رتبا فيه النجوم وفقاً لدرجة حرارة سطحها و لقدرها المطلق.
يمثل هذا المخطط مسيرة حياة النجم منذ ولادته إلى وفاته فالنجوم مثل البشر تولد ثم تصبح فتية و شابة ثم تشيخ و تموت
فكيف بتم ذلك :
تولد النجوم من السحابات المنتشرة في الكون و المؤلفة من الغاز و الغبار الكوني التي تدور على شكل دوامة نتيجة تأثير خارجي ( انفجار نجم بالقرب منها أو تعرضها لموجات صدم ….. ) يؤدي هذا الدوران لانكماش السحابة حول واحد أو أكثر من مراكز جاذبيتها وتزداد قوة الجذب كلما تقلصت السحابة و زادت كثافتها وهذا يؤدي إلى توليد ضغط كبير و حرارة عالية في مركز السحابة ولما كان غاز الهيدروجين يشكل قرابة ثلاثة أرباع مادة السحابة لذا عندما يتعرض الهيدروجين إلى هذا الضغط الكبير و الحرارة العالية فإن ذراته تندمج مع بعضها البعض مكونة غاز الهليوم و أثناء هذا الاندماج تنطلق كمية هائلة من الطاقة عند ذلك نقول أن نجماً جديداً قد ولد.
يستمر النجم الوليد بالانكماش و تزداد درجة الحرارة في داخله لتصل إلى حوالي المليون درجة مؤوية و تنطلق من النجم طاقة هائلة باتجاه الخارج موقفاً بذلك عملية الانكماش , و في هذه المرحلة يكون النجم قد أخذ حجمه الحقيقي داخلا سلسلة التتابع الرئيسي حيث يمضي أطول فترات حياته.
يستمر الفرن النووي في قلب النجم بالعمل محولاً الهيدروجين إلى هليوم و محرراً قدراً هائلاً من الطاقة إلا أن تتحول كامل كمية الهيدروجين إلى هليوم عندها يتحول النجم إلى ما نسميه العملاق الأحمر ويغادر هنا النجم سلسلة التتابع الرئيسي وتبدأ مرحلة غاية في الأهمية من حياة النجم تعتمد بشكل أساسي على الكتلة الأساسية للنجم عند ولادته.
وهنا نميز ثلاثة حالات:
1- النجم المقارب في كتلته كتلة الشمس سوف ينكمش على نفسه متحولاً إلى قزمٍ أبيض ويستمر في إشعاع طاقته المتبقية فتنخفض درجة حرارته وتستمر بالانخفاض إلى أن يتحول في النهاية إلى جسم عاتم يدعى القزم الأسود .
2- أما إذا كانت كتلة النجم أكبر من كتلة الشمس ب ( 1,5 ) مرة فإن نهايته ستكون أكثر مأساوية وينتهي النجم بانفجار عظيم يدعى سوبر نوفا ناثراً معظم مادته في الفضاء و يبقى في غالب الأحيان قلب النجم ذو الكثافة العالية جداً والحجم الصغير ويدعى النجم النيتروني.
3- أما النجوم الكبيرة جداً و التي تتجاوز كتلتها ( 3 ) أضعاف كتلة الشمس فإن الضغط الهائل الذي يتعرض له قلب النجم يؤدي إلى انهيار النجم على نفسه و تغور كل مادة النجم في نقطة هندسية لا أبعاد لها مشكلة ما يسمى بالثقب الأسود.
مقارنة بين الشمس و القزم الأبيض و النجم النيتروني و الثقب الأسود
و توجد النجوم إما في حالة مفردة كالشمس أو مضاعفة ( نجوم ثنائية ) كما في حالة نجم السهى و المئزر في مجموعة الدب الأكبر أو من ثلاثة نجوم أو أكثر .
كذلك توجد النجوم على شكل تجمعات كبيرة و لها شكلان :
1-تجمعات نجمية مفتوحة : مثل تجمع الثريا و يتألف من أكثر من مائة نجم ويبعد عنا مسافة (400) سنة ضوئية و يقع في كوكبة الثور.
2- تجمعات كروية : أي أن النجوم تأخذ شكل الكرة في تجمعها وأشهرها التجمع الكــروي (M13) الواقع في كوكبة هرقل و يتألف من حـــوالي ( 5000 ) نجم و يبعد عنا مسافة ( 22000 ) سنة ضوئية .
النجوم المتغيرة :
هناك أنواع من النجوم يتغير بريقها من حين لآخر و بطرق مختلفة فإذا كان تغير البريق منتظماً سميت بالنجوم المتغيرة المنتظمة أو النجوم المتغيرة النبضية ( نجم الصدر في كوكبة ذات الكرسي إذ يتغير قدره الظاهري بيــن ( 2,4 – 3,5 ) .
أما إذا كان تغير البريق غير منتظم سميت بالنجوم المتغيرة غير المنتظمــة ( نجم منكب الجوزاء وهو عملاق أحمر يقع في كوكبة الجبار ) .
كذلك يمكن اعتبار النجوم المنفجرة متغيرات انفجارية.
كوكبة الجبار ( الجوزاء ) كما ترى في السماء ونجم منكب الجوزاء في أعلى يسار الصورة
المجموعات النجمية :
لاحظ الإنسان منذ القديم أن نجوم السماء تقع بالقرب من بعضها البعض ضمن تشكيلات نجمية أو كوكبات أطلق على كل كوكبة اسماً معيناً كاسم إله أو شخصية أسطورية أو حيوان و هكذا ……
ولكن أول ما وصل إلينا مسجلاً و منظماً كان في كتاب (المجسطي) للعالم الفلكي الإغريقي الشهير (بطليموس) حيث ذكر و صنف (48) كوكبة أعطاها أسماءً و وصفها وسمى نجومها و بنى حولها الإغريق أساطيرهم.
استمر كتاب المجسطي مسيطراً على علم الفلك ويعتبر مرجعاً وحيداً قروناً عديدة حتى النصف الثاني من القرن العاشر الميلادي حيث قدم الفلكي العربي الكبير (أبي الحسن عبد الرحمن بن عمر الرازي المشهور بالصوفي ) تصنيفاً جديداً لكوكبات السماء في كتابه الشهير :
( صور الكواكب الثمانية و الأربعين )
قدم الصوفي في هذا الكتاب وصفاً جيداً و دقيقاً لكوكبات السماء وسماها و وصف نجومها و أعدادها .
لقد بنا العرب أساطير جميلة جداً حول هذه الكوكبات .
أما حالياً فيصل عدد كوكبات السماء إلى ( 90 ) كوكبة موزعة على نصفي الكرة السماوية الشمالي و الجنوبي .
ولتسهيل دراستها تم تقسيمها إلى مجموعات اعتماداً على فترة ظهورها في السماء على مدار السنة الشمسية.
دائرة البروج :
إنها المجموعات النجمية التي تقع على المسار الظاهري للشمس و تتألف من ( 12 ) مجموعة و كل مجموعة تسمى (برج) .
ويسمى أيضاً حزام دائرة البروج وهو بعرض (18) درجة تقريباً وليست الشمس وحدها لها مساراً في هذه الدائرة ولكن للقمر والكواكب السيارة جميعها تملك مسارات ظاهرية ضمن دائرة البروج.
وجمع الفلكيين العرب أسماء هذه البروج في بيتين من الشعر هما :
حملَ الثورُ جوزةَ السرطانِ ورمى الليثٌ سنبلَ الميزانِ
ورمتْ عقربٌ قوساً لجديٍ نزحَ الدلوُ بركةَ الحيـتانِ
لقد استغل المنجمون هذه الكوكبات (البروج) و قسموها إلى ناري – هوائي – ترابي – مائي وذلك وفقاً لعناصر الطبيعة المعروفة.
المجرات :
المجرة بالتعريف عبارة عن تجمع عدد كبير من النجوم ترتبط فيما بينها بقوة الجاذبية .
فكل ما تم ذكره إلى الآن من نجومٍ وكواكب ينتمي إلى مجرة واحدة هي مجرة ( درب التبانة ) إذاً إن كل الأجرام التي نراها في السماء في الليل بالعين المجردة تنتمي إلى مجرة درب التبانة.
لقد صنف العلماء المجرات وفق شكلها إلى :
1- المجرات الحلزونية:
تظهر هذه المجرات على شكل سحابات لها أذرع حلزونية الشكل ذات لفات متقاربة أو متباعدة وعدد هذه الأذرع اثنان أو ثلاثة أو أكثر ….
وهذا النوع من المجرات يؤلف ( 80% ) من المجرات المرصودة إلى الآن ومنها مجرتنا ( درب التبانة ) .
2- المجرات الإهليلجية :
تأخذ شكل قطع ناقص أي تأخذ شكل العدسة الفراغي بدون أذرع وهي صغيرة الحجم وتدعى أحياناً بالمجرات القزمة.
3- المجرات غير المنتظمة :
وهذا النوع يبدو على هيئة مجموعات ضخمة من النجوم ى الغازات و الغبار وليس لها شكل محدد .
يمكن رصد بعض المجرات بالعين المجردة مثل مجرة المرأة المسلسلة التي تبعد عنا ( 2 ) مليون سنة ضوئية في نصف الكرة الشمالي وسحابتا ماجلان في سماء نصف الكرة الجنوبي.
إعداد : المهندس محمد مجد الصـاري
رئيس اللجنة الفلكية في نقابة المهندسين بحلب
النجـــوم
رد مع اقتباس
