ظواهر فلكية..ومعالم كونية(الحلقة الحادية عشرة)

[QuarK]

السلام عليكم جميعا ورحمة الله وبركاته

http://www.upload2world.com/pic29/upload2world_50b85.jpg

زيارة سريعة بعد طول غياب.. يعلم الله ان الظروف تمنعنا من اكمال المسيرة على أتم وجه كما نحب وكما عقدنا العزم..
حلقة جديدة، في سلسلة حلقات ظواهر فلكية ومعالم كونية، حلقة جديدة في ذلك العقد السماوي نأمل ان تكمل المشوار وتجدد العهد :) ..

أظننا نذكر أننا اكملنا جولة مستفيضة في رحاب مجموعتنا الشمسية العزيزة,, من أول شسمنا المعطاء وحتى نبتون المتجمد..
واليوم، سنقفز قفزة كبيرة لنتحدث عن النجوم، البداية والتصنيف، الأنواع والأشكال، بطريقة سريعة واضحة بإذن الله..

أنتم معنا؟.. ونحن لا زلنا معكم..
وعلى بركة الله ..فلننطلق،

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

تصنيف النجوم وفق لأطيافها :
عندما نشاهد نجوم السماء ، نرى أن النجوم تختلف عن بعضها البعض من حيث اللون ، فنرى مثلا أن هناك نجوما زرقاء اللون مثل قلب الأسد أو زيتا الجوزاء ، كما تظهر بعض النجوم بالون الأصفر مثل النجم القطبي ، أو نجوم ذات لون برتقالي أو أصفر مثل الشمس ، أو بلون أحمر مثل قلب العقرب .

ويعتبر اللون المدخل الحقيقي لدراسة النجوم ومعرفة خواصه العامة ، إذ يدل اللون على درجة حرارة النجم وطاقته الحرارية وكذلك عمره الزمني ، فالنجم ذو اللون الأزرق يدل على أن سطح النجم مرتفع الحرارة ؛ وهذا يعني أنه نجم فتي ، اما النجوم الحمرائ فهي نجوم منخفضة الحرارة وفي نهاية عمرها .

ولقد صنف الفلكيون النجوم إلى أصناف معينة وفق ألوانها ، وأعطوا لكل صنف أحد الأحرف الأبجدية كرمز له ، وهذه الأحرف هي (O.B.A.F.G.K.M) ، ولان هذه الأحرف لا تأخذ ترتيبا معينا ، أي لم ترتب الأحرف وفق الترتيب الهجائي لها مما قد يصعب من حفضها مع أنها هامة ، لذلك وضعالفلكيون هذه الأحرف في الجملة اللطيفة التالية تسهيلا لحفظها : oh be a fine girl kiss me.
ويتم أخذ أول حرف من كل كلمة ، وهي الأحرف التي تستخدم في رموز تصنيف النجوم ، ولقد لقيت هذه الجملة استلطافا من عدد كبير من الفلكيين وهواةالفلك .
كما وضع الفلكيون أرقاما تقسم كل طيف إلى 10 أقسام ، حيث ابتدأ من الصفر وانتهى بالرقم 9 فمثلا شمسنا تعد من الطيف G2 ، ونجم الغول من المرتبة B8 وهكذا ...
والجدول التالي يظهر تصنيف أطياف النجوم ومعلومات عامة عن كل منها :

http://www.up.5alid.com/up/uploads/3fe8343fe1.jpg

مخطط H.R .:

في عام 1914م ، وضع الفلكيان (هيرتز سبرانج) وهو فلكي دنمركي ، و(هنري رسل) وهو فلكي امريكي ، مخططا يظهر العلاقة بين القدر الحقيقي للنجوم (القدر المطلق) وبين درجة حرارة سطح النجم ، وسمي هذا الجدول باسميهما أي ( هيرتز سبرينج- رسل) مع العلم أن كل منهما كا يعمل على حدة ودون علم الآخر ، ويرمز لهذا المخطط عادة بـ (H.R) .

ويتكون المخطط من خطين متقاطعين (محورين) ، الخط الأفقي يدل على درجة الحرارة لسطح النجم وكذلك المرتبة الطيفية ، وأما الخط العامودي فيدل على القدر المطلق للنجم ، ونرى أن الشمس تتخذ كنقظة بداية للمقارنة ، فإما أن تكون النجوم أكثر لمعانا أو أقل من الشمس ، وكذلك بالنسبة لدرجة حرارة السطح .

http://www.enchantedlearning.com/hgifs/HRdiagram.GIF

وعند محاكاةالمعلومات الواردة في مخطط H.R مع النجوم بواسطة الحاسوب ، أظهرت الجداول أنه يمكن تقسيم المخطط إلى أجزاء رئيسية هي :
1. نجوم التتابع الرئيسي Main-sequence starsيمكن ملاحظتها من مخطط رسل،

يبدو في الشكل أسفله نجم شاب،
http://www.up.5alid.com/up/uploads/1dc308b2d9.jpg

2. العمالقة الحمر Red Gaint
http://www.up.5alid.com/up/uploads/7cebbfb276.jpg

3.الأقزام البيضاء White Dwarfs، والأقزام السوداءBlack Dwarfs

قزم أبيض http://www.tqnyc.org/NYC063368/whitedwarf.jpg

قزم أسود http://www.tqnyc.org/NYC063368/blackdwarf.gif

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

هناك ملخص شهير لدورة حياة النجوم حسب حجمها عند ولادتها، ويظهر كما يلي،
النجوم الشبيه بالشمس(من حيث الحجم) ->عملاقة حمراء -> سديم كواكبي -> أقزام بيضاء ->أقزام سوداء
نجوم عملاقة - > نجوم حمراء فوق عملاقة -> سوبرنوفا -> نجوم نيترونية
نجوم عملاقة - > نجوم حمراء فوق عملاقة -> سوبر نوفا -> ثقوب سوداء.

نجوم التتابع الرئيسي Main-sequence stars

تعتبر هذه الفئة من النجوم أكثر نجوم السماء ، إذ يقدر أن عدد النجوم في مجرتنا من هذه الفئة حوالي 90% ، كما أن معظم اللنجوم تقضي معظم فترة حياتها خلال هذه المرحلة ، ويرى خط التتابع الرئيسي مائلا أقصى زاوية اليسار العلوية من المخطط مارا بمنتصفه ومنتهيا بأسفل الزاوية اليمنى من المخطط ، وبناء على ذلك قسم الفلكيون النجوم التي تقع على خط التتابع الرئيسي إلى المراحل الثلاث التالية :

أ- مجموعة الجزء الأيسر العلوي للمخطط : وهذه النجوم تكون درجة حرارة سطحها مرتفعة جدا ، ويميل لونها إلى الأزرق ، ومثال ذلك نجم السماك الأعزل أو النسر الواقع .

ب ـ مجموعة نجوم الجزء الأوسط من التتابع الرئيسي : ومن ضمن هذه النجوم الشمس ، وعادة تصل درجة الحرارة على سطح هذه النجوم حوالي (5500) درجة مئوية ، وهذه النجوم في مرحلة الشباب أي في منتصف العمر .

جـ ـ النجوم في الزاوية اليمنى أسفل المخطط : وهذه النجوم عادة تكون برتقالية اللون أو حمراء ، ومثال ذلك نجم 61-الدجاجة .


النجوم العملاقة Giant stars:

يلاحظ أن النجوم العملاقة تقع في الطرف الأيمن العلوي من المخطط ، ومثال ذلك نجم (السماك الرامح ) أو قلب العقرب ، وهذهالنجوم ضخمة جدا ، فنجم السماك الرامح لو قطر يساوي 40 مليوم كيلومتر ، أي أكبر من قطر الشمس بحوالي 40 مرة ، ولو وضع نجم (يد الجوزاء ) مكان الشمس ، فسيبتلع عطارد والزهرة والأرض بضخامته ، ويميل لون الانجومالعملاقة عادة إلىاللون الأحمر .

وهناك نوع آخ من النجوم الملاقة تسمى (الفوق عملاقة) وهي نجوم عملاقة وضخمة جدا ، بل هي أكبر النجوم في المجرة ، ومثال على هذه النجوم (بيت الجوزاء) ، وكثافة هذهالنجوم خفيفة للغاية كما أنها في نهاية عمرها .

http://jumk.de/astronomie/img/vv-cephei.jpg

النجم العملاق:Cepheus
البعد: 2000 سنة ضوئية في مجرةcirca
يتم دورته حول نفسه في: 20.4 سنة.

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

لم ننته بعد بالطبع، نكمل مشوارنا مع الفلكي المحنك نيوتن العزيز، والأقزام البيضاء..

روابط متحركة،
http://www.celestiamotherlode.net/catalog/extrasolar_stars.php

النجوم العملاقة، جداول توضيحية مدعمة بالصور
http://jumk.de/astronomie/big-stars/giants.shtml

[NEWTON]

ونتابع الحديث من بعد العزيز كوارك ...... :)


http://www.upload2world.com/pic29/upload2world_50b85.jpg

الأقزام البيضاء White Dwarfs:

وتقع هذه النجوم في الجهة اليسرى السفلى من المخطط الذي تحدثنا عنه ، وهي نجوم بيضاء اللون أو زرقاء وصغيرة الحجم ، ويصل معدل اقطارها إلى (0.01) من قطر الشمس فقط ، أي أكبر قليلا من الأرض ، وتتميز هذه النجوم بكثافتها العالية التي تصل إلى أكثر من مليون مرة من كثافة الماء ، وهذه النجوم خافتة جدا ولا ترى حتى بأكبر المراقب الفلكية ، ويمكن رؤية قزم أبيض واحد فقط هو (المرافق للشعرى اليمانية) ويبلغ قدره (8.7) فقط ، أي في حدود رؤية المراقب الفلكية الصغيرة ، لكن شدة لمعان الشعرى اليمانية يغطي على هذا القزم الأبيض وبالتالي يمكن رؤيته بالمراصد الفلكية الكبيرة .

http://www.nasa.gov/images/content/116657main1_dwarf_collage.gif

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif


::: دورة حياة النجوم :::

عندما يتأمل الفلكيون في نجوم السماء ، فإنهم يشعرون وكأنهم ينظرون إلى البشر تماما ، فالنجوم تمر بمراحل عمرية مختلفة تشبه تماما المراحل العمرية التي يمر فيها الإنسان ، حيث توجد نجوم في مرحلة الولادة ، ونجوم في مرحلة الشباب ونجوم في مراحل الشيخوخة وأخرى في مرحلة الإحتضار وبعضها ميتة .

ولكل نجم من نجوم هذه المراحل طبعه الخاص الذي يتفرد به عن غيره من حيث درجة الحرارة واللمعان وكمية الوقود الذي يستهلكه خلال فترة معينة .


ولادة النجوم Star Formation :

يوجد بين النجوم كميات كبيرة من ذرات الغبار والغاز المنتشرة في الفضاء ، وهذه الذرات الغبارية والغازية تتجمع مع بعضها البعض نتيجة قوة الجاذبية بينها ، مع أن مقدار الجاذبية بين ذرات الغبار والغاز قليلة للغاية ، إلا أنها تأخذ فاعليتها على الأقل خلال فترات زمنية طويلة جدا تقدر بملايين السنين .

كما ان ذرات الغبار والغاز تتجمع " تتكاثف " مع بعضها البعض فتصبح كتلتها أعلى وبالتالي تزداد الجاذبية بينها ، وبعد ملايين السنسن تتشكل سحابة ضخمة من الغاز والغبار ذات كثافة خفيفة جدا ، وتأخذ هذه السحابة بالدوران حول نفسها ، وهذا الدوران يؤدي إلى تجمع أو تمركز كمية كبيرة من مادة السحابة في وسطها وهذا يؤدي إلى زيادة كثافة مركز السديم وبالتالي ازدياد الجاذبية بين الجزيئات ، ونتيجة ضغط الجاذبية على المركز تسخن مادة السديم في المركز فيشع بالحرارة المنخفضة نسبيا وعلى شكل أشعة تحت حمراء ، ويسمى في هذه المرحلة " النجم الأولي " أو " النجم البدائي proto star.

ثم تواصل مادة السديم تكاثفها في المركز حتى تصل الحرارة في النواة إلى أكثر من مليون درجة مئوية ، وعندئذ يبدأ التفاعل النووي ، أي اندماج أربعة ذرات من الهيدروجين مع بعضهاالبعض ليتشكل الهيليوم والذي يسمى كذلك " رماد الهيدروجين " .

ونتيجة لتفاعل ذرات الهيدروجين تنتج طاقة هائلة جدا ، ويبدأ النجم بالإشعاع الضوئي " الكهرومغناطيسي " ، وبذلك يسجل الكون ولادة نجم جديد .

http://www.up.5alid.com/up/uploads/fc185f7109.jpg

وفي النجم قوتان تحافظان على اتزانه وتماسكه واستقراره وهي قوة الجاذبية الثقالية التي تعمل على جذب الجزيئات لبعضها البعض وانكماش النجم على نفسه ، وقوة أخرى وهي القوة الحرارية التي تعمل على دفع جزيئات النجم إلى الخارج وتمدد النجم ،أي تعمل حركة معاكسة تماما لحركة الجاذبية في مادة النجم ، وبالتالي نحصل على قوتين متكافئتين ومعاكستين .

وفي المراحل الأولى من عمر النجم تكون القوى في حالة اضطراب دائم ، ويصبح عملاقا أحمر ويظل كذلك في المراحل الاولى للنجم ، ثم يبدأ بالإنكماش بعد ذلك عبر فترات غير منتظمة حتى يصل مرحلة مستقرة نوعا ما ،وبالتالي يبدأ النجم بالسير على تخوم التتابع الرئيسي في مخطط H.R ، أي يحتل الزاوية اليسرى العلوية من المخطط .

قبل أن يتحول النجم إلى نجوم التتابع الرئيسي ، ويكون عندئذ في مراحلةغير مستمرة ، حيث تسيطر قوة الدفع الحراري الناتجة من الباطن على قوة الجاذبية ، لذلك قد يحدث أن تندفع كتلة كبيرة من النجم نحو الفضاء فيتحول إلى نجمين يدوران حول مركز جاذبي مشترك بينهما ، أي يصبح نجما ثنائيا أو ثلاثيا أو أكثر . وهذايفسر كيفية نشوء هذه النجوم.

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif


مرحلة الإستقرار " الشباب " :

في هذه المرحلة تتوازن قوةالجاذبية في النجم مع القوة الدفع الحراري الباطني ،أي أنالنجم يصل لحالة الثبات ، وفي هذه المرحلة يقضي النجم معظم حياته ، أي يسير على خطالتتابع الرئيسي في مخطط H.R ، ومثال على ذلك هو نجمنا المتألق " الشمس ".

يبقى النجم محافظا على سيره على خط التتابع الرئيسي مارا بالمراتب الطيفية المختلفة ، والسبب الرئيسي الذي يؤدي إلى اختلاف المرتبة للنجوم خلال حياتها هو نسبة غحتراق الهيدروجين ؛ فكلما كانت نسبة الهيدروجين عالية ونسبة الإحتراق عالية أيضا ، يكونالنجم من المرتبة الطيفية O أو B ، ويكون لونه أبيض أو أزرق ، وبعد أن تقل نسبة الهيدروجين في النجم نتيجة تحوله إلى هيليوم ، فإن درجة حرارته تقل نسبيا حتى يصل النجم لعمر الشباب أو مرحلة الإستقرار ، وفي هذه المرحلة يكونالنجم قد صرف نصف وقوده الهيدروجيني على شكل طاقة وحرارة ، ويصبح النجم بالمرتبةالطيفية G او F ، ويصبح لون النجم اصفر أو برتقالي ، ويكون موقع النجم في منتصف خط التتابع الرئيسي في مخطط H.R .

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

العمالقة الحمر ( شيخوخة النجوم ) Red Giants:

http://solar.physics.montana.edu/YPOP/Spotlight/SunInfo/Images/Pnebula.gif

بعد أن تحترق كمية كبيرة من الهيدروجين في النجم ، ويتحول بالتالي إلى هيليوم ، فإن الهيليوم في هذه الحالة سوف يتكدس في باطن النجم نظرا لأنه أثقل من الهيدروجين ، اما الهيدروجين المتبقي فإنه يشكل القشرة الخارجية للنجم ، وبعد مرور فترة من الزمن تقدر بحوالي مليار سنة ، يكون الهيليوم قد تجمع بكمية كبيرة في النواة ، وبعد ذلك تبدأ نواة الهيليوم نفسها بالانكماش على نفسها تحت تأثير قوة الجاذبية فيها ، ولان الهيليوم أثقل من الهيدروجين ، فإن الإنكماش يكون كبيرا بحيث ترتفع درجة الحرارة في النواة الهيليومية ويبدأ الهيليوم بالتفاعل والتحول إلى كربون ، وتفاعل الهيليوم يعطي فرق طاقة هائل أعلى بكثير من الطاقة الناتجة عن تفاعل الهيدروجين ، ولذلك ترتفع درجة الحرارة نواة النجم لتصل إلى حوالي 80مليون درجة مئوية ، وهذه الحرارة القوية تعمل على دفع قشرة النجم الخارجية فيتمدد النجم وتقل حرارة سطحه ويزداد لمعانه بسبب ازدياد حجمه ، أي يصبح عملاقا أحمر ، وتصل درجة حرارة سطح العلاق الأحمر حوالي 2500 درجة مئوية فقط .

http://www.up.5alid.com/up/uploads/94d2544307.jpg

صورة توضح تشكل عملاق أحمر

وسبب انخفاض درجة حرارة سطح العملاق الأحمر رغم ارتفاع حرارة الباطن يعود إلى توزع الحرارة على مساحة سطح النجم الكبيرة فتقل حرارته ، ويصبح من النجوم الحمراء .

http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect20/MAGNETAR.jpg
صورة لانفجار عملاق أحمر

وتأخذ النجوم العملاقة مكانا في الزواية اليمنى العلوية من مخطط H.R .

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

وللحديث بقية فانتظرونا :)

[نواف الزويمل]

بارك الله فيك أخي العزيز

وشكراً على هذه الحلقة الجميلة

[NEWTON]

اهلا بك أخي العزيز نواف :)
سعدنا بمرورك الكريم .

بانتظار التعليق من بقية الأعضاء ، ومن الدكتور حازم بالتأكيد :)

[HazemSakeek]

مرحبا عزيزي كوارك


نقدر لك ظروفك وندعو الله لك بالتوفيق والسداد، وان شاء الله تخف اعباء العمل عليك لتعود شعلة النشاط للمنتدى

الموضوع رائع جدا ومعلوماته واضحة واكثر ما اعجبني هو الجملة الانجليزية التي ابتكرها العلماء لحفظ سلسلة احرف تصنيف النجوم

ننتظر ابداعاتك باستمرار


تحياتي

[HazemSakeek]

احسنت عزيزي نيوتن ومقالك رائع جدا


حتى النجوم لها مراحل عمرية مختلفة تولد وتموت سبحان الله

بارك الله فيك واشكرك على المعلومات


وبانتظار المزيد

تحياتي

[فارس4]

اخى الكريم كوارك انا مش عارف اشكرك ازاى حزاك الله خيرا واثابك على هذا المحهود الرائع
اهنا بصراحة استفدنا كتير من حلقات ظواهر فلكبة ومعالم كونية وارجو ان تمتعنا بالكثير من الحلقات
وحزاك الله خير دكتور حازم

[محمد العيد]

بارك الله فيكما يا كوارك ونيوتن على البذة الشيقة على تطور النجوم.
إن تطور النجوم من أهم فروع الفيزياء الفلكية لأن معرفة ما يحصل داخل النجوم تعطينا نظرة على بداية الخلق.
- تدوم مرحلة التشكل حوالي 10 ملايين سنة.
-تدوم مرحلة الإستقرار والكهولة 10 ملايير سنة,على فكرة شمسنا بقي لها من عمرها الإفتراضي 5 ملايير سنة.(علينا إستغلال الوقت!).
-تدوم مرحلة الفناء حوالي 5ملايين سنة.
وهنا النجم قد يسلك أحد المسالك:
-يتحول إلى قزم أبيض
-يتحول إلى نجم نتروني(نجم نابض)pulsar وهو نجم تتفاعل فيه البروتونات مع الإلكترونات ليعطينا في الأخير نجم يتكون من نترونات تنهار مادة النجم على بعضها وبسبب إنحفاض العزم يؤدي تقلص نصف القطر إلى زيادة سرعته الزاويةمما يؤدي إلى خروج أشعة من القطب الشمالي والجنوبي للنجم بسبب ضعف الحقل المغناطيسي هناك ,وبسبب الدوران السريع للنجم نشاهد الأشعة المنبعثة للحظات ثم تختفي وهكذا لهذا نطلق على هذه النجوم بالنجوم النابضة.
-وقد يتحول النجم إلى ثقب أسود حيث الكثافة خيالية لدرجة أن الضوء لن يفلت من قبضة الثقب الأسود

[أمل باسم]

مرحبا أخ كوارك

رحلة رائعة مع النجوم

شكرا ك على هذا السرد الرائع للموضوع
أعجبني كثيرا العملاق الأحمر
و بما انك فلكي المنتدى أريد أن أستفسر عن أقدار النجوم
فأنا أعرف ان أقدار النجوم 6 أقدار
و الفارق بين كل قدر و الذي يليه مرتين و نصف

فهل معلوماتي صحيحية؟؟؟؟
و شكر لك مرة أخرى


مرحبا أخ نيوتن
مجهود مشكور

و لكن كما ذكر كوارك فإن النجوم تتحول اما إلى قزم أبيض أو إلى نجم نيوتروني أو إلى ثقب أسود

و لكن على ماذا يعتمد هذا التحول ؟؟

و في النهاية لا يسعني إلى شكركما على مجهودكما الرائع

[دموع صامتة]

رااااااااااااائع

بارك الله فيك

[QuarK]

هلا أمل مرحبا بك..

في البداية كانت اقدار النجوم سبعة كما أذكر.. وكانت الارقام هذه تعتمد على الرؤية بالعين فقط.. حيث القدر رقم واحد هو الاسطع و7 هو الأقل..
لكن مع استخدام المناظير اصبح بالامكان رصد نجوم اكثير سطوعا واقل خفوتا أيضا.. ولم يشأ العلماء تغيير التدريج لكنهم أضافوا عليه.. بمعنى ان القدر رقم -4 أسطع من القدر -3 او -2 او 1.. وبالمثل القدر رقم 9 اقل خفوتا من القدر رقم 7.. وهكذا..
وبالفعل الفرق بين القدر والذي يليه مرتين ونصف..


لكن كما ذكر كوارك فإن النجوم تتحول اما إلى قزم أبيض أو إلى نجم نيوتروني أو إلى ثقب أسود

و لكن على ماذا يعتمد هذا التحول ؟؟

يتعمد تغير النجم في مراحل شيخوخته على كتلته يا عزيزتي... راجعي حلقة الثقب الأسود...كل كتلة تتحول لشيئ مختلف..

وأهلا بك دوما

[صقر كنده]

مشكووووورر على المعلومات الوافره لقد استفده من مواضيعك الرائعه مشكوووووووووووررررررر

[najihassan]

مرحبا
السيد نيوتن والسيد كوارك
انا من يومين وانا اجزيء قرائتي لسلسلتكم الجميلة..لكن انتم قد وقعتم بمجموعة من الاخطاء خلال السلسلة نتيجة نقل المواضيع من مصدر المؤلف الى المنتدى وبعض المعلومات قد يغالط القارئ بها وتنسب اليكم الخطأ...ارجو ان تتقبل ردي بصدر رحب ..وهنا اسألك هل اكتب لك ملاحظاتي في رد واحد أم كل في موضوعه..؟؟

[ياسر خالد]

شكران على هذه المعلو مات الرائعة انا اول مرة انا اعرفها بجد شكرا

[السهم الحاد]

شكراااااااااااااااااااااااااااااااا اااااااااجزيلا.

[اسحاق العريق]

كل التحايا للمجهود الرائع ابدعت ,,,,,,,,,,