النجوم.. طاقة النجوم.. ألوان النجوم.. تنوع النجوم.. أقدار لمعان النجوم

طاقة النجوم

ويقصد بالطاقة النور والنار اللذان يصدران عن النجوم، والمصدر من

الطاقة النووية في النجوم التي تتحول فيها ذرات الأيدروجين أو نوياته إلى عنصر

الهليوم، فالنجوم تحتوي على كميات هائلة من الأيدروجين، وهي تتغذى على

مادتها حيث تتحول في أعماق باطنها إلى هليوم.

والنجوم لا تستهلك كلها مادتها بنفس المعدل إذ أن النجوم التي ليست

أكبر من شمسنا تستهلك باعتدال واقتصاد، لذلك لا يوجد خطر من نفاذ كمية

الأيدروجين التي بها سريعا، بينما تسرف النجوم الكثيرة في استهلاك

الأيدروجين و كلما كان النجم أكبر زاد إسرافه.

والنجم الذي يزيد عن الشمس ضعفين يكون استهلاكه للأيدروجين

داخله قدر استهلاك الشمس تسع مرات، والنجم الذي يزيد عن الشمس مائة

ضعف يكون أسرع منها مائة مرة، ولذلك فهو يستهلك كل الأيدروجين

الموجود به في وقت أقل بالنسبة لغيره من النجوم، وقد حدث ذلك لبعض

النجوم، وترتب على ذلك أنها انكمشت ولم يعد لديها وسيلة للاستمرار في

الإضاءة أو اللمعان، ويبدو ذلك واضحا في النجوم التي يطلق عليها الأقزام

البيضاء، إذ أنها قد استنفذت الأيدروجين الذي كان بها، فاضطرت للانكماش

لتظل حارة لامعة.

ويمثل العلماء بما يحدث للشمس إذ يقررون أنها كي تعطي النور والنار

يتحول ٧٠٠ مليون طن من الأيدروجين الذي بها إلى هليوم مقداره ٦٩٥ مليون

طن، والخمسة الباقية تتحول إلى طاقة تكفي الشمس لمدة ثانية واحدة.

وربما يتساءل متسائل: ألا ينفذ الأيدروجين؟

يقرر العلماء أن جزءا من مائة مما يوجد في الشمس من أيدروجين يكفي

لأن تظل الشمس مضيئة نحو ٣٠٠ مليون عام.

وبعد أن تبين لنا مصدر الطاقة الكامنة في النجوم المنبعثة عن النجم، يقول

العلماء إن النجم الذي تبلغ درجة حرارته ٣٩ ألف درجة تنبعث عنه طاقة هائلة

إذ أن كل بوصة مربعة من سطحه تنبعث عنه طاقة تكفي لتسيير باخرة ضخمة

لأقصى سرعة لها وبصفة دائمة.

ألوان النجوم

حلل العلماء الصور الصادرة عن النجوم إلى ألوان الطيف، فكان منها

الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي بنفس هذا الترتيب

فالنجم الأيسر مثلا يشتد جانبه الأيسر في الطيف (الجانب الأزرق) عن جانبه

الأيمن (الجانب الأحمر) أما النجم الأحمر فيشتد جانبه الأيمن (الأحمر) في

الطيف عن جانبه الأيسر (الأزرق)، وقسموا النجوم من حيث ألوانها إلى مراتب

تبدأ بالأزرق وتنتهي بالأحمر.

وقد تبين للعلماء أن النجم الذي يضيء بلون أزرق يكون حارا للغاية ،

فإذا أضاء نجم بلون أزرق ولكنه لا يبدو لامعا في المنظار الفلكي فهذا يعني أنه لا

بد، وأن يكون بعيدا جدا، وذلك لأن كل نجم أزرق تناولوه بالدراسة يزيد

ضوؤه عن ضوء الشمس عشرة آلاف ضعف.

ومن جهة أخرى فإن النجوم الحمراء أقل حرارة من الشمس، ومع ذلك

فإن النجم الأحمر إذا كان كبيرا كبرا كافيا فإن ما يشعه من الحرارة قد يزيد عما

يشعه النجم الأزرق إلى حد كبير.

ودراسة ألوان النجوم فضلا عن أنه يوضح درجة لمعانها فإن ذلك يبين

أيضا أمورا أخرى، مثل حرارة النجم، وكم هي؟ ويبين تركيب النجم

الكيماوي، ويخبرنا عما إذا كان للنجم جو يحيط به أم لا، ويخبرنا عن مغناطيسية

النجم، هل له منها حظ أم ليس له، كما يسهم في الاستدلال عن مدى بعد

النجم منا أو قربه، كما يوضح كيف أن الكون يمتد امتدادا يعجز الإنسان عن أن

يحيط به.

 

ويرجع الفضل إلى العالم فرونهوفر في التوصل إلى معلومات كثيرة عن

الفضاء عن طريق دراسة الطيف الخاص بالنجوم، حيث أمكن معرفة معلومات

هائلة وأساسية عن طبيعة النجوم البعيدة وكيفية نشأتها، وبنية الذرات

والجزئيات التي تتكون منها عن طريق دراسة الضوء الصادر عنها، ومقارنتها

بخطوط الأطياف الناتجة من المواد الساخنة إلى درجة التوهج الحراري والتي

بأطياف يمكن تسجيلها ومعرفة أطوالها الموجبة بخطوطها التي صارت تعرف

بخطوط فرونهوفر.

تنوع النجوم

ظل الناس يعتقدون لأزمان طويلة أن النجوم تكاد لا يختلف بعضها عن

بعض، ثم أثبت العلم وأكدت المناظير أنها مختلفة ومتباينة اختلافات واسعة

المدى، إذ وجد الفلكيون أن هناك نجوما بالغة الضخامة كأنها عمالقة، ومن

أمثلتها العملاق الأحمر في سرب الجوزاء وقطره مثل قطر الشمس مئات المرات ،

وأخرى ضئيلة الحجم كأنها أقزام ومن أمثلتها النجم الصغير الذي يرافق نجم

الشعرى اليمانية.

كما وجدوا أن هناك نجوما شديدة الحرارة وأخرى تميل إلى البرودة.

وأصبح معروفا أن النجوم شديدة التألق هي نجوم استثنائية، إذ توجد

بعض النجوم التي يعادل لمعانها لمعان الشمس عشرة آلاف ضعف ،

لكن يوجد في مقابل كل نجم منها مائة ألف يعادل لمعانها نفس لمعان الشمس.

ومن جهة أخرى يقابل كل نجم ألمع من الشمس نمحو خمسة عشر نجما أقل

منها لمعانا.

ولكن قد تأكد علماء الفلك أن معظم النجوم متقاربة في صفاتها، فضمها

الفلكيون في مجموعة واحدة أطلقوا عليها النجوم السوية، ومن بينها الشمس ،

إذ أن الشمس نجم لا هو بالضئيل، ولا هي تمتاز عن النجوم حتى تصبح من

النجوم الاستثنائية أو الماردة.

والنجوم الماردة إذا قورنت بالنجوم السوية تبدو بالغة الضخامة، إذ يزيد

حجم بعضها عن حجم الشمس مائة مرة، وتبلغ بعض النجوم الحمراء حدا

كبيرا من الضخامة، بحيث إذا حل أحدها محل الشمس فإنه يمتد إلى مدار

الأرض، إذ تصبح الأرض التي تبعد عن الشمس ٩٣ مليون ميل داخل هذا

المدار.

أما النجوم الأقزام فيوجد منها عدة أنواع، وهي بصفة عامة أصغر من

الشمس بكثير، والأقزام البيضاء صغيرة إلى حد كبير، إذ لا يزيد حجم الواحد

منها عن حجم سيار، ولا يرى إلا بأقوى المناظير الفلكية، والغريب أنه مع

صغر حجمه فإن وزنه يعادل وزن الشمس، وذلك بسبب ارتفاع كبس المادة به ،

إذ يبلغ حدا كبيرا فإن وزن قطعة من مادتها يعادل وزن قطعة ماثلة من الحديد

ستة آلاف ضعف.

أقدار لمعان النجوم

وضع الفلكي اليوناني إيباركوس أول قائمة للنجوم قبل الميلاد بنحو مائة

عام، هذه القائمة توضح أقدار النجوم، وذلك من حيث لمعانها، وقد قسم

إيباركوس النجوم إلى ست مراتب، وأطلق على أكثرها لمعانا مجوم القدر

الأول، وما يليها في اللمعان مجوم القدر الثاني وهكذا إلى أن وصل إلى مجوم

القدر السادس، وهذا ما كان يمكن رؤيته من نجوم بالعين المجردة وكانت هي

الوسيلة الوحيدة المتاحة لرصد النجوم.

وحين صنع جاليليو الإيطالي منظاره عام ١٦١٠ م عرف الناس أن هناك

مجوما أخرى غير تلك النجوم التي رصدها الفلكي اليوناني الذي حدد ما رآه

بالعين، وحدد أقدارها، وإن كان يعتقد أنه كان وراءها مجوم لا تستطيع العين

المجردة أن تراها، وجاء زملاؤه من الفلكيين من بعده ليكملوا المسيرة من خلال

ما توصلوا إليه من مناظير، وكان تقسيم إيباركوس للنجوم من خلال التماعها

الظاهر لأهل الأرض، ولم يكن لذلك التصنيف علاقة بأحجام النجوم أو

أوزانها ولا حتى بمقدار النور الذي يخرج من النجم حيث هو من السماء.

وكان ترتيب الأقدار يجعل كل مرتبة من هذه المراتب ألمع مرتين ونصف

المرة من المرتبة التي تليها، فإذا جئنا إلى المرتبة السادسة فإنها تكون أقل مائة مرة

من نجوم القدر الأول.

واستطاع الإنسان أن يتوصل إلى التلسكوب فتمكن من أن يرى نجوما

، وقد حدد أقدارها حتى المرتبة الثالثة والعشرين. وثمة ترتيب آخر لأقدار

أكثر النجوم وهو الترتيب القائم على الحقيقة والإنصاف.

إن الترتيب الأول قائم على رؤية أهل الأرض وهي رؤية يحددها قرب

النجم أو بعده عنا، ولذلك قد يكون النجم ذا لمعان كبير ولكن ليس لأنه

كذلك، وإنما لكونه قريبا منا، وقد يكون النجم لمعانه عظيما ويبدو خافيا لبعده

عنا، لذلك اعتبر الفلكيون أن ترتيب أقدار النجوم القديم ترتيب ظاهري،

وليس حقيقيا، أي كما ظهر لأهل الأرض، وإن كان مخالفا للحقيقة.

لقد رأى العلماء أنه كي تحدد أقدار النجوم تحديدا حقيقيا ومنصفا لا بد

وأن تكون على بعد واحد ومتساو من الأرض، وهنا يكون التقدير الصحيح ،

الذي تنتج عنه المراتب الحقة أو المطلقة، كما أطلق عليها الفلكيون، حيث

توضع النجوم على بعد من الأرض ويساوي ٣٢٠٥ سنة ضوئية، فإذا عرفوا

مسافة بعد النجم عن الأرض ودرجة التماعه الظاهر فإنهم يمكنهم حساب ما

تكون عليه درجة التماعه عند هذا البعد الموحد بين النجوم (٣٢.٥ سنة ضوئية)

وبذلك تتوصل إلى المراتب الحقيقية بين النجوم وبتطبيق هذا المقياس فإن شمسنا

التي تتمتع بأكبر التماع ظاهر تظهر أمامنا مجما ضئيلا ضعيفا يصعب على العين

المجردة رؤيته حين توضع على هذا البعد، أما النجم الذي يسمى (رجل) pigel

والذي يوجد من كوكبه الجبار حيث يبعد عنا ٥٠٠ سنة ضوئية فإنه لو وضع

مكان الشمس فإن التماعه يصبح قدر التماع الشمس خمسون ألف ضعفا.

محمد إسماعيل جاويش