لماذا يكون شكل النجوم كروي؟

من المعروف أن معظم النجوم كروية، ولكن هناك أيضاً بعض النجوم التي “تم سحقها”، والبعض الآخر يشبه الفول السوداني أو القمع، لكن غالباً يكون شكل النجوم كروي، فكيف يحدث هذا؟

السر في مكونات النجم!

النجوم، مثل شمسنا على سبيل المثال، مصنوعة من غاز ساخن يسمى البلازما. يُسحب الغاز إلى مركز النجم بفعل الجاذبية، ويدعمه الضغط الداخلي داخل النجم. لذا فإن معظم النجوم تكون في حالة توازن، حيث لا يوجد غازها في مركز النجم، ولا يتم توزيعه في الفضاء.

تعمل الجاذبية بالتساوي في جميع الاتجاهات في مختلف مراحل دورة النجوم المختلفة، ويتشتت الغاز بشكل متماثل حول المركز مكونًا شكل كرة مثالية، أو على الأقل شبه مثالية. تدور معظم النجوم حول محاورها بسرعات مختلفة.

سطح شمسنا، على سبيل المثال، يكمل دورة في 25 يوماً. يميل غاز الدوران إلى التأثير على الدوران من خلال إلقائه بعيداً عن النجم، بما يكفي لتشويه شكله قليلاً. في الواقع، حتى الكواكب التي تبدو صلبة وصلبة تميل إلى أن تكون مسطحة، أي أقصر على طول محور الدوران وأوسع عند خط الاستواء.

يتأثر شكل النجم أيضاً بتدفق الغاز داخلها. نواة النجم أكثر سخونة من السطح، وداخل النجم “منطقة الحمل الحراري”. يكون الغاز القريب من القلب ساخناً ويرتفع لأعلى، بينما يغرق الغاز البارد الموجود بالقرب من السطح بالداخل. تشبه هذه الدورة الماء المغلي حيث يرتفع الماء الملامس لقاع الإناء إلى السطح.

ينتج الغاز الموجود في كوكب مشحون كهربائياً والتيارات القوية للغاز المشحون مجالات مغناطيسية قوية تؤثر على الشكل النهائي للنجم، كما هو موضح في دراسة جديدة من جامعة هاواي.

ومع ذلك، فإن شكل النجم يكاد يكون كروي مثالياً. من المستحيل التمييز بالعين المجردة أنها مفلطحة. لا يمكن تحديد الفرق بين طول المحاور القصيرة والطويلة إلا باستخدام أداة قياس دقيقة حساسة لألف بالمائة.

إقرأ أيضاً… ما هي نظرية الإنفجار العظيم (The BIG BANG Theory)؟

النجوم “المشوهة”.

هناك أيضاً بعض النجوم النادرة التي تتفاعل مع النجوم المجاورة، مما يؤدي إلى تغيير كامل في الشكل بدلاً من أن يكون شكل النجوم كروي. يمكن العثور على أمثلة في الأنظمة الثنائية، والتي تتكون من نجوم مزدوجة تدور حول بعضها البعض، أحياناً على مسافات قصيرة جداً.

عندما تكون النجوم الثنائية قريبة بما يكفي من بعضها البعض، فإن جاذبية أحدهما تشوه غاز الثاني مما يخلق شكلاً بيضاوياً مع المحور الطويل الموجه نحو النجم المرافق. تحدث هذه الظاهرة أيضاً على الأرض، عندما يرفع القمر، وإلى حد ما الشمس، مستوى سطح البحر الأقرب إليهما.

على الأرض، يُنظر إلى هذا على أنه تغير في مستوى سطح البحر ببضعة أمتار – نسمي هذه المد والجزر. في النجوم الثنائية القريبة جدًا من بعضها البعض، قد يكون التأثير أكثر أهمية.

أنظمة النجوم الثنائية.

في الواقع، إذا كانت النجوم الثنائية قريبة بما يكفي، فيمكنها حتى لمس بعضها البعض. لذلك تختلط السحب الغازية المحيطة بها حول النوى. هذا الشكل يذكرنا بالفول السوداني.

في الأنظمة الثنائية الأخرى، يمكن أن يكون أحد الجيران نجماً عادياً، بينما يكون الآخر صغيراً جداً. ولكن مع قوة جاذبية قوية جداً، مثل الثقب الأسود أو النجم النيوتروني، يمتص الغاز من الأول. في مثل هذه الحالة، يأخذ النظام شكل قمع غاز، يسقط من السحابة التي كانت ذات يوم كرة في جارتها الأثقل.

كما هو الحال في معظم العمليات في الفيزياء الفلكية، يتم تحديد شكل النجم دائماً بواسطة الجاذبية، والتي تميل إلى دفع كل شيء نحو مركزه. إذا كانت الجاذبية متناظرة، كما هو الحال بالنسبة لنجم واحد، فإنها ستشكل كرة شبه مثالية، وتتأثر قليلاً فقط بدوران الكوكب ومجاله المغناطيسي. إذا تأثرت الجاذبية بنجم قريب ، فسيتم تحديد الشكل من خلال جاذبية الجسمين