تمر النجوم بدورة حياة طبيعية منذ الولادة وحتى الموت وقد تدوم هذه المدة في حدود بلايين السنين, حيث يمتلك النجم في كل مرحلة من دورة حياته صفات وتصرفات مختلفة عن المراحل الأخرى, فما هي دورة حياة النجوم؟
عندما تنظر إلى السماء في الليل وتراقب النجوم, فقد يكون عدد كبير منها ميت بالفعل, حيث أن ضوءها يسافر مليارات وأكثر من الكيلومترات في الفضاء. وبحلول الوقت الذي يصل إلينا, قد يكون النجم قد مات. لكن كيف يكون النجم قبل موته؟
المراحل السبع لدورة حياة النجوم.
تمتلك النجوم التي تسبح في الفضاء كتلاً مختلفة, وتحدد كتلة النجم مدى تألقه وكيف يموت. فالنجوم الضخمة تتحول إلى مستعرات أعظمية ونجوم نيوترونية وثقوب سوداء.
بينما تتحول النجوم المتوسطة مثل الشمس إلى أقزام بيضاء محاطة بسديم كوكبي يختفي في النهاية. لكن بغض النظر عن حجم النجم, فإن جميع النجوم تتبع نفس الدورى التي تتكون من سبع مراحل, حيث أنها تولد من سحابة غازية, وتنتهي كبقايا نجم.
1. سحابة الغاز العملاقة أو السديم (Star-Forming Nebulae).
يولد النجم ويتكون من سحابة كبيرة من الغاز والغبار والتي تسمى بالسديم. حيث أن درجة الحرارة في السحابة الغازية تكون منخفضة بما يكفي لتكوين الجزيئات. ومن الأمثلة على النجوم في هذه المرحلة هو مجمع غيمة أوريون Orion cloud complex.
2. النجم الأولي (Protostar).
عندما تبدأ جزيئات الغاز في السحابة الغازية بالإصطدام ببعضها البعض, يتم إنتاج طاقة حرارة. ينتج عن هذا الأمر تكوين كتلة دافئة من الجزيئات التي تسمى بالنجم الأولي.
يمكن رؤية النجوم الأولية من خلال رصد الأشعة تحت الحمراء. حيث أن النجوم الأولية تكون حرارتها أكبر من المواد الأخرى في السحابة الغازية. ويمكن أن يتشكل أكثر من نجم في السحابة الواحدة اعتماداً على حجمها.
3. مرحلة تي الثور (T-Tauri).
تبدأ مرحلة تي الثور في دورة حياة النجوم عندما تتوقف المواد عن السقوط داخل النجم الأولي, وتطلق كميات هائلة من الطاقة.
يكون متوسط درجة حرارة النجم في هذه المرحلة غير كاف لبدء عمليات الإندماج النووي داخل مركزه. وقد تستمر مرحلة تي الثور لما يقارب 100 مليون عام.
4. النسق الأساسي (Main Sequence).
مرحلة النسق الأساسي في دورة حياة النجوم هي مرحلة التطور. حيث تصل درجة الحرارة في داخل مركز (لب) النجم إلى النقطة التي تسمح ببدء الإندماج النووي.
في هذه العملية يتم تحويل بروتونات الهيدروجين إلى ذرات الهيليوم. ويعتبر هذا التفاعل الكيميائي من التفاعلات الطاردة للحرارة. تكون الحرارة الناتجة عن التفاعل النووية هائلة, لذا يقوم النجم بإطلاق كميات كبيرة وهائلة من الحرارة.
5. العملاق الأحمر (Red Giant).
يقوم النجم بتحويل ذرات الهيدروجين إلى ذرات الهيلوم طوال فترة حياته. لكن في النهاية سينفذ وقود الهيدروجين ويتوقف التفاعل الداخلي في قلب النجم.
ومع توقف حدوث التفاعلات في مركز النجم, سيتقلص النجم إلى الداخل بسبب جاذبيته مما يؤدي إلى تمدده. ومع بدء تمدد النجم سيصبح أولاً نجماً عملاقاً ثم يتحول إلى عملاق أحمر.
تكون درجة حرارة أسطح العمالقة الحمراء أقل من درجة حرارة أسطح النجوم في مرحلة النسق الأساسي, لذا تظهر باللون الأحمر أكثر من اللون الأصفر.
إقرأ أيضاً… هل يوجد كائنات فضائية في هذا الكون الواسع؟ وأين يمكن أن نجدها؟
6. إندماج العناصر الثقيلة (Heavy Elements Fusion).
مع تمدد النجم وتوسعه, تبدأ جزيئات الهيليوم في مركز النجم بالإندماج. حيث أن طاقة هذا التفاعل تمنع لب النجم من الإنهيار.
بعدها يتقلص حجم اللب ويبدأ في دمج الكربون بعد إنتهاء دمج الهيليوم, تستمر هذه العملية بالتكرار حتى يظهر الحديد في قلب النجم. ثم يبدأ تفاعل اندماج الحديد بامتصاص الطاقة مما يتسبب في إنهيار اللب.
بسبب هذا الإنفجار, يتحول النجم الضخم إلى مستعر أعظم, بينما النجوم الصغيرة في الحجم (بما يقارب حجم الشمس) تتحول إلى أقزام بيضاء.
7. المستعر الأعظم (Supernovae) أو موت النجم.
يتم في هذه المرحلة من دورة حياة النجوم دفع معظم المواد النجمية بعيداً في الفضاء. لكن اللب ينفجر ويتحول إلى قزم أبيض أو نجم نيوتروني أو ثقب أسود.
- لا تنفجر النجوم متوسطة الحجم, بل تنقبض نواتها لتتحول إلى نجم ساخن صغير يعرف بإسم القزم الأبيض, بينما تتطاير المادة الخارجية في الفضاء.
- أما بالنسبة للنجوم الضخمة, فهي تدخل في مرحلة المستعر الأحمر ثم تتحول إلى نجم نيوتروني, وهو من أكثر أنواع النجوم كثافة.
- النجوم العملاقة تتحول إلى مستعر أحمر ثم يليه تحول آخر حيث يصبح فيه النجم عبارة عن ثقب أسود. وهو جسم ذو جاذبية عالية جداً, حتى الضوء لا يستطيع الإفلات منها.
