سبب اختلاف الوان النجوم


سبب اختلاف الوان النجوم
سبب اختلاف الوان النجوم

هل لاحظت أن منكب الجوزاء هو النجم الوحيد المحمر في كوكبة الجبار ؟ ربما لاحظت نجومًا أخرى تتألق بألوان غير الأبيض؟ هل تساءلت يومًا عن سبب اختلاف ألوان النجوم؟

إذا كنت من علماء الفلك في الفناء الخلفي ، أو تريد أن تتعلم كيفية تصوير النجوم ، وقد أثار اهتمامك ، فتابع القراءة لاكتشاف أسباب ألوان النجوم وكيفية رؤية قوس قزح كامل منها في سماء الليل.

لماذا النجوم بألوان مختلفة؟

هل سبق لك أن أضفت الملح إلى نار المعسكر لتغيير لون اللهب؟ هل قمت بحرق مواد مختلفة في الكيمياء في المدرسة؟ إذا كان الأمر كذلك ، فقد رأيت أن العناصر المختلفة تحترق بألوان وكثافة مختلفة.

التفكير مرة أخرى في نار المخيم … الجزء الأكثر سخونة من اللهب هو الأزرق والأبيض بينما الجزء الأكثر برودة باللون البرتقالي والأحمر. حسنًا ، نفس الشيء ينطبق على النجوم!

هذان هما السببان الأساسيان لألوان النجوم المختلفة:

  • درجة الحرارة – النجوم الأكثر برودة حمراء ، والنجوم الأكثر دفئًا برتقالية من خلال الأصفر والأبيض. تسطع النجوم الأكثر سخونة بالضوء الأزرق
  • العمر – عندما يتقدم النجم في العمر فإنه ينتج مواد كيميائية مختلفة تحترق في درجات حرارة مختلفة. يمكننا استخدام لون النجم لإظهار عمره النسبي

تولد النجوم في سدم غازية وغبار مكونة من الهيدروجين وعناصر أخرى. يعد Pleiades (M45) مثالًا رائعًا على ذلك يمكنك رؤيته بنفسك في التلسكوب.

إذا لم تكن تمتلك تلسكوبًا بعد ، فراجع مراجعات التلسكوب الخاصة بنا

غالبًا ما تكون النجوم في الثريا لامعة وزرقاء ويعتقد أنها تشكلت في المائة مليون سنة الماضية ، مما يجعلها 2٪ فقط من عمر شمسنا.

يساهم مزيج العناصر الأخرى في طيف ألوان النجوم التي يخلقونها. لسوء الحظ ، هذا ليس نوع التفاصيل التي يمكن لعلماء الفلك في الفناء الخلفي رؤيتها حيث تحتاج إلى إجراء تحليل طيفي لذلك.

يمكن للعلماء أيضًا قياس حركة النجم بالنسبة لنا باستخدام طيفه. إذا كان النجم يبتعد عنا ، فإن الضوء المرئي يتحول نحو النهاية الحمراء من الطيف ، وهذا هو السبب في أنه يعرف باسم "الانزياح الأحمر".

الظواهر المعاكسة هي "التحول الأزرق". عندما يتحرك نجم نحونا ويتحول ضوءه نحو النهاية الزرقاء للطيف.

يمكنك قراءة المزيد حول التحليل الطيفي وقياس الانزياحات الحمراء في مقالة ناسا هذه .

دعنا الآن ننتقل إلى ما يمكن لعلماء الفلك في الفناء الخلفي أن نحققه لأنفسنا من لون النجم: درجة حرارته التقريبية وعمره النسبي.

ذات صلة  لماذا تختلف الوان النجوم

ما هو لون أروع النجوم؟

أبرد النجوم لها درجات حرارة سطحية تبلغ حوالي 3000 درجة مئوية (5400 درجة فهرنهايت) في حين أن أشدها حرارة تزيد عن 25000 درجة مئوية (45000 درجة فهرنهايت).

كما أشرنا أعلاه ، فإن هذا النطاق من درجات حرارة النجوم يطابق نطاق الألوان.

تتوهج أروع النجوم في السماء باللون الأحمر. مع ارتفاع درجات حرارة السطح ، تتغير الألوان من خلال البرتقالي والأصفر. تتوهج النجوم الأكثر سخونة باللون الأزرق الفاتح والأكثر سخونة باللون الأزرق الداكن.

لون النجوم من الأكثر سخونة إلى أروع هو:

  • أزرق
  • أبيض أزرق غامق
  • أزرق أبيض
  • أبيض
  • أبيض مصفر
  • أصفر شاحب برتقالي
  • برتقالي فاتح أحمر

تصنيف ألوان النجوم باستخدام مخطط Hertzsprung-Russell

التصنيف النجمي هو طريقة رائعة لاستخدام لون النجم في تحديد عمره. بشكل أكثر دقة ، نستخدمها لمعرفة مدى طول عمر النجم ، أي هل هو جديد أم في منتصف العمر أم قريب من الموت؟

هناك العديد من أنظمة التصنيف النجمية ، ولكن لتبسيط الأمر ، سنركز على مخطط هيرتزبرونج-راسل.

مخطط هيرتزبرونج-راسل
مخطط هيرتزبرونج-راسل

مخطط Hertzsprung-Russell يوضح العلاقة بين لون النجم ودرجة الحرارة ( المصدر )

يربط مخطط هيرتزبرونج-راسل درجة حرارة سطح النجم ، لمعانه ، وحجمه المطلق .

يقيس المقدار المطلق سطوع النجم من مسافة محددة. عادة ، بصفتنا علماء فلك ، نستخدم المقدار النسبي لنقول مدى سطوع النجم ، ولكن يتم قياس ذلك من وجهة نظرنا على الأرض.

يُظهر المحور السيني درجة الحرارة بالدرجات كلفن (لا شيء أبرد من 0 درجة كلفن ، أي ما يعادل -273.15 درجة مئوية أو -459.67 درجة فهرنهايت). في مخطط الموارد البشرية ، تكون أعلى درجات الحرارة على اليسار والأبرد على اليمين.

يصف المحور y اللمعان مقارنةً بشمسنا على مقياس لوغاريتمي ، لذا تقيس الشمس "1" على هذا المقياس. النجوم ذات لمعان 10 ^ 2 (أي 10 × 10) تنتج طاقة 100 مرة أكثر من شمسنا. 10 ^ 4 هي طاقة أكثر بـ 10000 مرة من شمسنا و 10 ^ 6 هي مليون مرة أكثر من الطاقة.

عندما يكون الأس سالبًا ، على سبيل المثال 10 ^ -2 يكون هذا أقل سطوعًا من شمسنا . لذا فإن النجوم ذات لمعان 10 ^ -4 ، على سبيل المثال ، لها حجم مطلق بمقدار 10000 مرة أغمق من الشمس.

يعتمد لمعان النجم – المقدار المطلق – على درجة حرارته وحجمه ، أي إذا عرفنا لمعان النجم واستطعنا قياس درجة حرارته ، فيمكننا أيضًا حساب حجمه.

ذات صلة  اختبار: هل أنت القمر أم النجوم؟

يقدم الفيديو أدناه شرحًا جيدًا لمخطط Hertzsprung-Russell إذا كنت ترغب في فهم المزيد.

التسلسل الرئيسي لألوان النجوم

تنتمي معظم النجوم إلى "التسلسل الرئيسي" للتطور ، والذي يمكنك رؤيته كخط طويل يمتد من أعلى اليمين إلى أسفل اليسار في مخطط Hertzsprung-Russell أعلاه.

النجوم المتسلسلة الرئيسية تحرق ذرات الهيدروجين في قلبها لتكوين ذرات الهيليوم. شمسنا هي مثال لنجم التسلسل الرئيسي.

يوضح مخطط Hertzsprung-Russell أيضًا أن أروع النجوم في التسلسل الرئيسي ، أي تلك الموجودة على الجانب الأيمن من المخطط ، هي الأقل سطوعًا.

يوضح لنا هذا أن النجوم الزرقاء الساطعة والساخنة تميل إلى أن تكون أصغر سنًا لأنها تحرق الهيدروجين بسرعة شديدة ولا تميل إلى العيش لفترة طويلة جدًا.

أما النجوم الأكثر احمرارًا والأبرد فهي عكس ذلك. إنهم يحولون الهيدروجين إلى هيليوم بشكل أبطأ بكثير ويمكن أن يستمروا في هذه الحالة لفترة طويلة جدًا. شمسنا ، نجم متوسط إلى حد ما بكل المقاييس ، في منتصف عمرها تقريبًا الذي يبلغ عشرة مليارات سنة.

في الواقع ، إذا درست الرسم التخطيطي – أُعيد إنتاجه مرة أخرى أدناه لتسهيله – فسترى الأعمار النجمية التقريبية مضافة باللون الأخضر على طول خط التسلسل الرئيسي.

مخطط هيرتزبرونج-راسل

من المتوقع أن تعيش النجوم الأكثر سطوعًا وسخونة وزرقة لمدة 10 ^ 7 سنوات ، وهي 10 ملايين سنة في لغتنا. في الطرف الآخر من الخط ، يمكن أن تعيش أروع النجوم وأكثرها احمرارًا وخفتًا لأكثر من 10 ^ 11 عامًا أو 100 مليار سنة.

عندما يستخدم النجم الهيدروجين الخاص به ، فإنه يترك التسلسل الرئيسي ويصبح نوعًا مختلفًا من النجوم. سواء أصبح نجمًا قزمًا أو عملاقًا أو عملاقًا فائقًا يعتمد على كتلة النجم.

النجم الذي تقل كتلته عن 0.25 من شمسنا سوف يتقلص ليصبح نجمًا قزمًا. النجوم بين 0.5 و 1 كتلة شمسية سوف تتوسع بشكل كبير أولاً لتصبح عمالقة حمراء ، قبل أن تتقلص إلى أقزام بيضاء. هذا هو المصير المتوقع لشمسنا.

من المحتمل أن يقوم نجم بكتلة تصل إلى 100 كتلة شمسية بإشعال الهيليوم بمجرد أن يحرق كل الهيدروجين. يمكن للنجوم بهذا الحجم أن تستمر في حرق العناصر الأثقل والأثقل ، حتى الكربون والحديد ، ولكن حتى هذه النجوم لا يمكنها المضي قدمًا. في النهاية ، تنفجر في مستعر أعظم ضخم.

ذات صلة  لماذا تختلف الوان النجوم

إنه موت مأساوي لكنه ترك لنا بعض المشاهد الجميلة لنرى.

سديم السلطعون

سديم السرطان ، بقايا مستعر أعظم ( مصدر )

كل مجموعة من هذه المجموعات هي تصنيف Morgan-Keenan للنجوم ، وهناك مجموعات أخرى ، مثل الأقزام الفرعية و hypergants ، والتي يمكنك رؤيتها في الرسم التخطيطي أدناه.

مخطط الموارد البشرية يوضح تصنيفات مورغان كينان النجمية
مخطط الموارد البشرية يظهر تصنيفات مورغان كينان النجمية ( مصدر )

هذا يبدو وكأنه نظرية كافية. دعنا الآن ننتقل إلى الفضاء ونكتشف النجوم الملونة المختلفة التي يمكنك رؤيتها.

ما النجوم الملونة التي يمكنني رؤيتها؟

اعتمادًا على الموسم ، هناك مجموعة مختلفة من النجوم للبحث عنها.

يوضح الجدول أدناه أفضل النجوم الملونة التي يمكن رؤيتها كل موسم من نصف الكرة الشمالي. بالنسبة لنا ، يعني "أفضل موسم" عندما يكون النجم أعلى في السماء ، ولكن يمكنك أيضًا رؤية العديد من هذه النجوم في المواسم الأخرى (على سبيل المثال ، يكون Polaris مرئيًا طوال العام).

لمعرفة ما هو مرئي الليلة ، استخدم الكرة الأرضية أو أطلس النجوم أو برنامج علم الفلك المفضل .

تظهر الأحرف الموجودة بين قوسين الأحجام النسبية للنجوم: M للتسلسل الرئيسي ، D للقزم ، G للعملاق و SG للعملاق الفائق.

اللون

الشتاء

الخريف

صيف

خريف

أحمر

DX كانكري (M)

منكب الجوزاء (SG)

الذئب 359 (M)

روس 128 (وسط)

نجمة بارنارد (M)

أنتاريس (SG)

Gliese 725B (M)

Gliese 725A (M)

البرتقالي

إيتا إيريداني (رجل)

الديبران (G)

بولوكس (G)

أركتوروس (G)

Lacaille 9352 (م)

61 Cygni B / A (M)

أصفر

تاو سيتي (وسط)

بولاريس (SG)

بولاريس (SG)

بولاريس (SG)

ألبيريو إيه (رجل)

بولاريس (SG)

أزرق أبيض

بروسيون (م)

سيريوس (م)

بروسيون ب (د)

نسر (M)

فيجا (وسط)

أزرق

بيلاتريكس (M)

ريجل (SG)

سيريوس ب (د)

سبيكا (M)

دينب (SG)

البيرو ب (وسط)

بعض هذه النجوم ، مثل Betelgeuse و Arcturus ، ساطعة بما يكفي لملاحظة ألوانها بالعين المجردة من المناطق الملوثة بالضوء بشكل معتدل.

البعض الآخر ، مثل Sirius B و Albireo B ، ضعيف جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة أو المنظار. ستحتاج إلى ليلة صافية في مكان سماء مظلمة (مظلمة بقدر ما هي عملية) وتلسكوب صغير.

يعد Albireo A و B مثالًا جيدًا على لون النجوم المذهل ، كما ترون في الصورة أدناه. استخدم تكبير 30x تقريبًا وتلسكوب ثلاثي القوائم لحل هذا النجم المزدوج الملون.

نجمة مزدوجة ملونة ، Albireo A و B
النجمة المزدوجة الملونة الشهيرة ، Albireo A و B. ( المصدر )

بالمناسبة ، إذا كنت تستخدم منظارًا غير مركّب 10 × 50 (أو أكبر) ، فقد يظهر البيرو كنجمة خضراء واحدة. سيؤدي تركيب هذه المناظير إلى تقليل الاهتزاز ويسمح لك بحل الازدواج.

ملخص

النجوم موجودة في مجموعة من الألوان: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأبيض والأزرق مع الأحمر هو الأروع والأزرق هو الأكثر سخونة.

يشير لون النجم إلى درجة حرارته وتكوينه والمسافة النسبية عن الأرض. يشير لمعانها إلى حجمها ، فكلما كانت أكثر إشراقًا ، كانت أكبر.

هناك العديد من النجوم الملونة في السماء ، وبقليل من التخطيط ، يمكنك رؤية قوس قزح من ألوان النجوم من الفناء الخلفي الخاص بك.

اشترك في قناتنا على التلجرام

Like it? Share with your friends!

1 share

0 Comments

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Choose A Format
Story
Formatted Text with Embeds and Visuals
Trivia quiz
Series of questions with right and wrong answers that intends to check knowledge
Poll
Voting to make decisions or determine opinions
Personality quiz
Series of questions that intends to reveal something about the personality