النجوم المزدوجة المتكافلة .

[فاطمة 0]

بسم الله الرحمن الرحيم .

 

 

 

النجوم المزدوجة المتعايشة أو المتكافلة Symbiotic Star نوع من أنواع النجوم الثنائية Binary Stars .

 

وهي التي تختلف بينها درجة الحرارة اختلافا ً كبيرا ً حيث يحدث تبادل كبير للكتلة بين النجمين بسبب صغر المسافة بينهما . إذ يحدث أن يقوم النجم الرئيسي A بمنح جزء كبير من المادة الداخلة في تركيبه ، إلى النجم التابع له B ، ثم قد يسترد جزءا منها بعد ذلك ، وهكذا يتبادل النجمان كلاهما حسب الحاجة في نظام تكافلي أو تعايشي معا ً .

 

وعند انتقال المادة التي تصل درجة حرارتها إلى حوالي 4000 درجة كليفن ترتفع درجة الحرارة بسبب

التفاعلات النووية والكيميائية التي تحدث خلال عملية الانتقال ، حتى إن درجة الحرارة ترتفع إلى 200.000 درجة كليفن ويؤدي ذلك إلى تسخين مادة النجم التابع الصغير ، الذي قد يكون في دور الاحتضار ، فينشط من جديد بسبب الجرعة المنشطة غير المنتظرة من زميله .

 

ولذلك فإن دورة حياة بعض النجوم المزدوجة ، ذات المسافة الصغيرة بينهما ، تختلف تماما ً عن دورة حياة النجوم الأخرى ، فالنجم الرئيسي A في هذا المزدوج لا يتطور خلال دورة حياته بسبب فقده لكتلته وتقلصه إلى قلب صغير بعدها وكثيف مصنوع بشكل رئيسي من الكربون ، بينما نجد النجم التابع الصغير B قد طور نفسه وأصبح عملاقا ً أحمر . بسبب زيادة كتلته ، واكتساب بعضها من زميله .

 

وما يحدث هنا يبدو متناقضا ً لنظرية تطور النجوم ، حيث إنه من المفترض أن يتطور النجم الأكبر ،

ذو الكتلة الأكبر ، بسرعة أكبر ، وهي في هذه الحالة النجم الرئيسي ، بل نجد أغرب من ذلك أن النجم التابع الصغير B قد طور نفسه وزادت كتلته ، وتضخم إلى عملاق أحمر ، وأصبح هو النجم الرئيسي A بينما شقيقه الأكبر ، الذي ضحى بجزء كبير من مادته ، قد أصابه الهزال واضطرب نموه ، حتى أصبح هو النجم التابع B لشقيقه الأصغر الذي كان تابعا ً له B ، ولكنه الآن تعملق وتضخم وأصبح هو النجم الرئيسي A ، نحن نعلم أن (( حد شاندرا - ساخار)) Chandrasekhar Limit - يبين الفاصل الحرج في كتلة النجم عند تطوره ، فالنجم الذي تزيد كتلته – أي المادة الداخلة في تركيبه – عن 1.4 مرة قدر كتلة الشمس ، سوف يتطور إلى عملاق أحمر ، ولن يستطيع أن يحافظ على توازنه بين قوى الجاذبية نحو الداخل ، وبين الضغط الداخلي الناتج عن التفاعل النووي ، وسوف يعمل على حرق مادته بسرعة ، ولن يعيش طويلا ً حيث تنتهي حياته بصورة عادية كقزم صغير ، دون انفجار .

 

 

هذا ما يحدث في حالات النجوم الفردية ، حيث تتمدد بحرية في الفضاء من حولها ، أم في النجوم المزدوجة فالأمر يختلف . وما يحدث هو أن النجم الرئيسي الكبير يتمدد ، حتى تقترب حدوده الخارجية كثيرا ً من منطقة جاذبية النجم التابع الصغير في المسافة الواقعة بينهما . وتنتقل المادة من النجم الكبير إلى الصغير مع ارتفاع كبير لدرجة حرارة المادة أثناء انتقالها ، وهكذا يفقد النجم الكبير جانبا ً من كتلته تبطئ من تطوره ، بينما يكتسب النجم الصغير مادة جديدة – في درجة حرارة عالية – تعيد إليه نشاطه وتجدد تطوره ، وهذا ما يمكن أن نلاحظه في النجم مزدوج الشعرى اليمانية Sirius . ومايحدث بعد ذلك للنجم الرئيسي الذي فقد غلافه الخارجي الذي يحتوي على الهيدروجين ولم يتبق إلا منطقة الهليوم حول المركز ، حيث تواصل تقلصها حول القلب وتنضغط المادة ، ويتحول النجم إلى قزم أبيض . بينما نجد النجم الذي كان تابعا ً وفي حالة احتضار ، قد دبت فيه الحياة ، ويبدا في التطور بسرعة حيث يتمدد ويتحول إلى قزم أبيض ، أي أن هذا القزم الأبيض الذي كان نجما ً رئيسيا ً في البداية يستعيد المادة التي وهبها لتوءمه في الوقت الحرج قبل أن يموت نهائيا ً ، ولكن هذه الجرعة قد تكون قاتلة فالمادة في القزم الأبيض مكثفة ومنضغطة إلى حد كبير ، واكتساب مادة جديدة تعطي للقزم طاقة حركة كبيرة وتتحول هذه الطاقة – بالضرورة – إلى طاقة إشعاع كبيرة على هيئة أشعة جاما القصيرة الموجة ، ويصبح النجم مع الوقت في حالة غير مستقرة ، وقد يتحول إلى نجم ((نوفا )) ينفجر عدة مرات في انفجار لمعاني عظيم ، يفقد فيها النجم قشرته الخارجية حتى يحافظ على استقراره . ولو تكررت هذه الحالة من عدم الاستقرار ، فإنه

ينفجر مرة أخرى وثالثة وهكذا ، والمادة التي ينثرها يذهب بعضها إلى زميله ، ثم يستعيدها ثانية في مرحلة تالية ، وهكذا نجد أن نظام التكافل أو التعايش بين النجوم المزدوجة ، بتبادل المادة بينهما ، قد ينقذها من المصير المحتوم الذي تنتهي إليه النجوم طبقا ً لنظرية التطور ، ولكن لا بد من النهاية .

 

حد شاندرا سيخار

 

حد هام يحدد كتلة النجوم لمعرفة مسار حياتها أي طريقة نهايتها فالنجوم التي تدور ببطء حول نفسها ولاتزيد كتلتها عن 1.4 مرة قدر كتلة الشمس تنتهي حياتها كأقزام بيضاء كالشمس ، اما التى تزيد عن ذلك فسوف تحترق مادتها بسرعة في تتابع وتنتهي بالانفجار ويتبقى منها نجم نيوترون أو ثقب أسود وقد وضعه عالم الفيزياء الفلكي الهندي ( سبرامنيان تشاندر اسخار ) عام 1931 وحيث حصل على جائزة نوبل عام 1983 .

 

راجع :

1- موسوعة علم الفضاء

الجزء الثاني للدكتور : جلال عبد الفتاح

2- استكشافات ومقدمة في علم الفلك

تأليف : توماس ت . آرني .

 

تحياتي

وشكرا ً