ولادة النجوم وموتها.. دليلك الشامل حول هذه الظاهرة

نحن جميعاً نعرف النجوم جيداً. نراها في الليالي الأكثر صفاءً كنقاط صغيرة متلألئة من الضوء في السماء. إذا كُنت قد سمعت من قبل عن مصطلح "ولادة النجوم" وتوّد التعرّف أكثر على ما يعنيه، فتابع قراءة السطور التالية

ما هي النجوم؟

النجم عبارة عن كرة مضيئة من الغاز، معظم النجوم يتكون من الهيدروجين والهيليوم، وهي ترتبط ببعضها البعض بفعل جاذبيتها. تُنتج تفاعلات الاندماج النووي في نواة النجم الفوتونات والحرارة، وتُعتبر الشمس هي أقرب نجم إلى الأرض.

يحتوي الكون على عشرات المليارات من تريليونات النجوم، لكننا لا نتمكن بأعيننا المُجردة سوى من رؤية عدد قليل جداً منها، توجد العديد من النجوم في الكون على شكل أزواج، أو أنظمة متعددة، أو عناقيد نجميّة ترتبط ببعضها البعض فيزيائياً من خلال أصلها المشترك وانجذاب كل منها للآخر.

يعتمد لون النجم على درجة حرارته، النجوم الأكثر سخونة تبعث ضوءاً أكثر زرقة، والنجوم الأكثر برودة تبعث ضوءاً أحمر. ترتبط درجة الحرارة أيضاً بالكتلة. تمتلك نجوم القزم الحمراء ما لا يقل عن 0.075 كتلة شمسية ودرجة حرارة سطح مرئية أقل من 4000 ك.

تستنفد النجوم الأكثر ضخامة والأكثر سخونة إمداداتها من الطاقة في غضون بضعة ملايين من السنين، في حين أن النجوم القزمة الحمراء الصغيرة والباردة يمكن أن تستمر في الاحتراق لمليارات السنين.

كيفية ولادة النجوم

وفقاً لنظرية تشكل النجوم الحالية، تولد النجوم كتكتلات داخل السحب الغازية العملاقة التي تنهار على نفسها. ترتفع درجة حرارة مادة السحابة عندما تنهار إلى الداخل تحت تأثير جاذبيتها.

يمكن تعريف ولادة النجوم بأنه عبارة عن عملية تكون النجوم من تجمعات غبارية وغازية في الفضاء تسمى السدم، توصف التجمعات الغازية الهائلة بأنها مولّدة للنجوم ويُطلق عليها أيضاً اسم "الحاضنات"، لأنها تحتضن النجوم الوليدة، تتكاثف أجزاء من تلك الغمامة الهائلة تحت تأثير جاذبيتها فيؤدي ذلك إلى نشأة وتكوين نجم أو عدة نجوم.

فعندما يصل الغاز داخل السدم إلى ما يُعادل 18 مليون درجة فهرنهايت، تبدأ نوى الهيدروجين في الاندماج في نوى الهيليوم، ويولد النجم. تشع الطاقة من الاندماج النووي إلى الخارج من مركز النجم، ثم توقف تدريجياً انهيار سحابة الغاز.

ترتيب مراحل حياة النجمة من مولدها حتى موتها

يمر النجم خلال حياته بعدّة مراحل، يُمكن ترتيبها كالتالي:

• مرحلة السديم: حيث يبدأ النجم حياته كسديم ، كما سبق الذكر، أي أنه يكون سحابة من الغبار والغاز معظمها من الهيدروجين.
• مرحلة النجم الأولي: عندما تنهار هذه السحابة الغازية بسبب الجاذبية، ترتفع درجة حرارتها، وعند حدّ مُعين من ارتفاع درجة الحرارة يبدأ الاندماج النووي لذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم، وينتج عن هذا التفاعل حدوث الحرارة والضوء.
• مرحلة النسق الأساسي: خلال هذه المرحلة يحدث توازن بين الاندماج النووي مع قوة الجاذبية الداخلية فيصل النجم إلى حالة استقرار، تُعتبر هذه المرحلة هي الفترة الأطول في دورة حياة النجم.
• مرحلة العملاق الأحمر: تبدأ هذه المرحلة عندما يبدأ وقود الهيدروجين بالنفاذ من نواة النجم، يترتب على هذا أن الطبقات الخارجية للنجم تبدأ في الاندفاع نحو الداخل، وهو ما يؤدي إلى رفع درجة حرارة النواة بما يكفي لبدء سلسلة جديدة من تفاعلات الاندماج النووي. خلال هذه المرحلة يتوسع النجم ويزداد حجمه ويُصبح عملاقاً أحمر.
• مرحلة موت النجوم: المرحلة الأخيرة في حياة النجم هي مرحلة موته، ويصل النجم إلى هذه المرحلة بعد نفاذ وقود الهيدروجين تماماً.

كيف تموت النجوم؟

تموت النجوم بعد نفاذ وقود الهيدروجين بها تماماً، تختلف نهايات النجوم حسب أحجامها، حيث أنه من الممكن أن يصبح النجم عملاقا أحمر، وينهار على نفسه مرة أخرى ويصبح ثقباً أسوداً، يُمكن للنجم الصغير أن يعيش مليارات السنين، بينما تموت النجوم كبيرة الحجم بسرعة، يعيش بعضها 40,000 عام فقط، يعود هذا إلى أنها تحتاج لحدوث التفاعلات النووية بمعدل هائل للمحافظة على توازنها، وهو ما يعني نفاذ وقودها الهيدروجيني بسرعة.

ماذا يحدث بعد موت النجوم؟

ما يحدث بعد موت النجوم، يختلف وفقاً لاختلاف حجم النجم أيضاً، فالنجوم متوسطة الحجم، بعد نفاذ وقود الهيدروجين تماماً تبدأ حرارتها في الانخفاض وتُطلق ضوءاً أبيضاً لذلك تُعرف باسم القزم الأبيض، ثم تتحول إلى قزم أسود بعد أن يبرد النجم تماماً.

أما النجوم الضخمة فتتحول إلى نجم نيوتروني يُطلق موجات الراديو ويُطلق عليه اسم النجم النابض، كذلك تتحول النجوم العملاقة التي تزيد كتلتها عن ثلاثة أضعاف الشمس من عملاق أحمر إلى مستعر أعظم والذي يتحول إلى ثقب أسود، يُقصد بالثقب الأسود جسم ذو جاذبية عالية جداً لا يُمكن حتى للضوء أن يفلت منه، لا يُمكن الكشف عن وجود الثقوب السوداء إلا من خلال الإشعاعات المنبعثة من الأجسام التي تمتصها.