ولادة الــنــجــوم :-

[yassir.marrakech 0]

 

منذ عشرة مليارات سنه والنجوم تولد وتموت ، وحتى ألان فان نجما جديدا يظهر في المجرة كل خمسمائة سنه أو ألف سنه.

ومع ان هذه الظاهرة تحدث كل 500 ألف سنه او 1000 سنه فإنها قد شوهدت سنه 1936 في مجرة " اودريون "

 

ان حياة النجوم تشبة دورة حياة الكائنات الحية ، فالنجم يولد عندما تتعرض سحابة ضخمة مؤلفة من الغازات والغبار الكوني لموجة ضغط كونية ، عندما تبدا السحابة الام بانكماش والتقلص تحت تاثير قوة جاذبيتها الذاتية ، وكلما تقدمت عمليه التقلص ، ازدادت كثافة الجنين في مركز السحابه وارتفعت درجة حرارته في نفس الوقت ، وتستمر عمليه ارتفاع كل من كثافة " النجم الجنين " ودرجة حرارته الى ان تصبح الظروف مواتية لبث الروح في الجنين ويشتعل الفرن النووي في مركز السحابه.

 

وبينما يستعد الكائن الحي " الطاقة " اللازمة لاستمرار حياته من حرق الطعام ، فان النجم الوليد يستمد هذه الطاقه من حرق غاز الهيدروجين، حيث تتحد في مركز النجم اربع من نوى ذرة الهيدروجين لتشكل نواة ذرة هليوم وحيدة. لكن وزن ذرة الهليوم أخف من مجموع وزن نوى ذرات الهيدروجين الأربع ، فما مصير هذا الفارق الضائع في الوزن ؟

 

لقد تحول الى طاقة ، تمثل الصورة الأخرى للمادة. وعلى سبيل المثال فان شمسنا تحول - في الثانية الواحدة - 657 مليون طن من الهيدروجين الى 652.5 مليون طن من الهليوم وهذا يعني ان " الفرن الذري " في مركز شمسنا يحول في كل ثانية 4.5 مليون طن من المادة الى طاقة ، تطلقها الشمس الى الفضاء المحيط بها و يصل نزر يسير من هذه الطاقة الى الأرض لكنه كبير إلى حد يكفى لتزويد الأرض بالدفء اللازم لاستمرار الحياة.

 

في مرحلة الفتوة من حياة النجم - وهي المرحلة التي تنعم بها شمسنا حاليا - يحدث توازن غريب من نوعه ، فقوى الجذب في مركز النجم تحاول " شفط " الغازات البعيدة السابحة على الحواف الخارجية للنجم ، بغية تصغير الحجم الاجمالي الفعلي له .

 

لكن " الفرن النووي " يعارض هذه المحاولات ويقوم من جهته بتسخين غازات النجم فيتمدد حجمها ويزداد وتكبر سرعتها مبتعدة عن مركز النجم ، الذي كان يحاول ابتلاعها.

 

من البديهي ان ترتبط عمليه " الانقاذ من الاسر " لغازات النجم باستمرار " الفرن الذري " بتقديم العون الكافىء من الحرارة ، عن طريق مدخراته من الوقود الننوي " الهيدروجين "

اذا لكي يتمكن النجم من تحقيق توازنه الميكانيكي " يجب ان يكون شكلة كرويا ، ولكن حتى نستطيع ان نقارن النظريات بنتائج المشاهدات.

 

فلا بد ان نعتبر ان هذه الكرة ليست متجانسة ، وانها مكونه من طبقات دائرية مشتركة المركز وان درجة الحرارة وكثافة المادة تصل الى حدها الاقصى في هذا المركز ، في حين تقل كلما اقتربنا من سطح النجم ، والسبب ان عدد التفاعلات النووية يزداد كلما زادت درجة الحرارة و الكثتفة ، لدرجة ان الهليوم يتركز في قلب النجم ، وكلما ازداد احتراق الهيدروجين زاد تركز المادة في القلب ويصبح بالتالي قلب النجم شبيها بنواة الثمرة بالنسبة للنجم ككل.

 

وحتى لا يختل ميزان الطاقة في النجم فان الطاقة الزائدة تنتقل من القلب الى الطبقات العليا على شكل ضوء او فوتونات ، وهذا يسبب انتفاخا في السطح يسبب عودة ميزان الطاقة الى وضع متوازن ، أي ان جزئي النجم ، القلب والسطح يصبحان مثل قمرة يزداد سطحها وتنكمش المادة في نواتها وهنا يسمى النجم " العملاق الاحمر "

 

وبمرور الزمن يحدث ما ليس منه بد ، حيث يتضاءل مخزون النجم من الوقود النووي ، ويضعف اصدارة للطاقة ، تاركا غازات النجم تحت رحمة قوة الجاذبية وحدها ليبتلعها مركز النجم بدون هوادة.وهنا تدب الشيخوخة " في اوصال النجم وتتغلغل فيه ويسعتعد الى الانتقال الى مثواة الاخير في مقابر النجوم.

 

بالنسبة لوفاة النجوم " الصغيرة " مثل شمسنا فان نواتها الميته تتحول الى " قزم ابيض " يشع ما تبقى لدية من طاقة واشعاع ضعيفين ، ليصل في النهاية الى شاطىء الاستقرار الابدى بشكل قزم اسود خامل لا حياة فيه ، وكانه صخرة في السماء . وفي القزم الابيض تتقلص " جثة " نواة النجم تحت تاثير جاذبيته ، حتى تتجاوز ذراته " وقف الانكماش عند هذا الحد لا يتعداه. لماذا يقف انكماش جثث النجوم الصغيرة كشمسنا عند حدود تلامس الذرات ولا يتعداه ؟

 

ان قوة الجاذبية في القزم الابيض تواجه معارضة قوية من قبل " الالكترونات " التي تدور جول نوى الذرات المشكلة لجسم القزم الابيض ، هذه الالكتروناتتتحرك بسرعه عظيمة تقارب سرعه الضوء ، مولدة قوة تسمى " ضغط الالكترونات " تعاكس قوة الجاذبية وتتوزان معها ، وهذا ما يمنع الجاذبية من تقليص حجم القزم الابيض ، ولكن ضغط الالكترونات هذا سيعجز عن مقاومة قوة الجاذبيه المتعاظمة ، اذا زادت كتلة النجم الميت عن 1.4 امثال كتلة شمسنا ، في هذه الحالة لابد ان تنهار " جثة النجم " وتنهرس ذراته " لانجاب جسم كثافته كبيرة تفوق حدود التصور.

 

اذن اذا ارتقينا سلم كتل النجوم وتجاوزنا حد 1.4 كتلة شمسية ، نلاحظ ارتفاعا مفاجئا في قوة جذب مركز النجم ، فبعد انفجار الغلاف الغازي الخارجي للنجم " الهرم " بشكل " سوبر نوفا " ينجح مركز النجم القوى الجاذبية في امتصاص انقاض النجم بسرعه كبيرة. وان انفجار السوبر نوفا ينتج عنه طاقة كافية لان يظهر النجم اكثر اضاءة من المجرة التي ينتمي اليها لمدة ايام . وسوف نتعرف على السوبر نوفا لاحقا ....

 

لو كان الاحتراق في باطن الشمس كما يحترق الفحم لخمدت الشمس منذ زمن بعيد. إن ما يحدث أساس هو اندماج ذرات الهيدروجين (المتوفر بشكل كبير ) عند درجات حرارة تتجاوز 14000.000 درجة مئوية مع انطلاق كبير للطاقة. إن القنبلة الهيدروجينية مؤسسة على هذا المبدأ، لذلك يمكن اعتبار الشمس قنبلة هيدروجينية متحكم فيها.

يعتقد أن الأسلوب السابق يحدث في ثلاث مراحل :-

 

1 - تندمج نواتا ذرتين من الهيدروجين وتكونا " ديوترن " أو نواه هيدروجين ثقيل مع انطلاق " بوزيترون " وهو شبيه بالإلكترون ولكن بشحنة موجبة.

 

2 - يندمج الديوترن بعد ذلك من نواه هيدروجين أخرى ( بروتون بمعنى آخر) لتكوين نظير للهليوم وزنه الذري 3 ، وتنطلق كمية من الطاقة في إشعاعات غاما ذات الطول الموجي القصير.

 

3 - تندمج نظيرتان من هيلوم 3 لتعطي نواة ذرة هيليوم عادية ( وزنها الذري 4 ) مع انطلاق لبروتونين سيشاركان في تكرار الأسلوب السابق.

 

يعرف هذا الأسلوب التركيبي للهليوم ، الذي يجري في جوف الشمس ( او النواه ) بالتفاعل بروتون - برتون ، ويعتقد ان كثيرا من النجوم تحصل على طاقتها وفق هذا الاسلوب.

 

بقي أن نشير هنا بان قلب " مركز " النجوم والذي يتكون من غاز ساخن للغاية وذي كثافه عالية هو في (حالة البلازما ) . وتعرف البلازما بأنها الحالة الرابعة للمادة (الحالات الثلاثة الاخرى ) وهي الصلبة السائلة والغازية.

 

فالمادة في الظروف العادية على الأرض يوجد بها إلكترونات تدور في مدارات حول نواة الذرة . تربط الإلكترونات بالنواة بواسطة قوى جذب الكتروستاتية متبادلة ، عندما ترتفع درجة الحرارة بقدر كاف فان الإلكترونات ( الواقعة على الاقل عند المدار الخارجي) تكتسب طاقة حركية تجعلها قادرة على الهروب من قوى الجذب ( بنفس الطريقة التي تفلت بها سفينه الفضاء من قوى الجذب الارضية.) في هذه الحالة فان الالكترونات لن تلبث كثيرا حتى يتم اصطيادها في مدرات حول الانوية .

 

هذه هي حالة البلازما وهي الحاله التي يصير فيها الغاز مجموعه من الالكترونات سالبه الشحنه التي هربت من قوى الجذب وايونات موجبة الشحنه لانها فقدت الكترونا او اكثر .

معظم المادة في الكون توجد في حالة البلازما ، ذلك لان النجوم مكونه من مادة في حالة البلازما .

 

والخلاصة ان اللازما هي مادة عالية التاين بها اعداد متساوية من النويات الذرية المؤينه والالكترونات الطليقة