كيف تولد النجوم

تشكل النجوم

تولد النجوم داخل سحب من الغبار، ثمّ تنتشر في معظم المجرات، حيث يتمّ تحفيز التفاعلات التي تحدث داخل هذه الغيوم عند وجود كميات كافية من الغاز والغبار، ليبدأ بعدها الغاز والغبار في الانطواء تحت تأثير الجاذبية الأرضية، وبالتالي سترتفع درجة حرارة المواد الموجودة في المركز بفعل عميلة الانطواء لهذه السحابة، حيث سيتحول هذا المركز الساخن في قلب السحابة المنطوية إلى نجم ومن الأمثلة المعروفة على هذه السحب هو سديم الجبار.

أظهرت النماذج ثلاثية الأبعاد لعملية تشكّل النجم أنّ السحب التي تدور بشكل دائريّ، والتي تتكون من الغاز والغبار المضغوطين بأنّها ستتفكك إلى نقطتين أو ثلاث نقاط، وهذا ما يفسّر سبب تواجد النجوم في مجرة درب التبانة على شكل زوجين أو بمجموعات، ومع انهيار السحابة، فإنّ المركز الكثيف والساخن سيتشكّل ويبدأ في جمع الغبار والغاز، وقد لا يبقى أيّ من هذه المواد في المرحلة الأخيرة من تشكل النجم، حيث إنّ الغبار المتبقي قد يصبح جزءاً من نجم، أو كوكب، أو كويكب، أو مذنب، أو قد يبقى على حاله كغبار.

دورة حياة النجوم

تستطيع النجوم ذات الكتلة المنخفضة أن تقوم بصهر عنصر الهيدروجين فقط، وعندما يتم استهلاك الهيدروجين، فإنّ عملية الانصهار تتوقّف، وينكمش النجم ليتحول إلى قزم أبيض، أمّا بالنسبة للنجوم ذات الكتلة المتوسطة، فإنّها تتضخّم لتتحوّل إلى عملاق أحمر، حيث تقوم بقذف السدم الكويكبية في انفجارات ضخمة، وذلك قبل أن تتقلّص لتصبح قزماً أبيض، إذ إنّ ما تبقى من النجم أقلّ من 1.44 من كتلة الشمس، وبعد ذلك ينهار حتى يصبح الضغط في سحب الإلكترونات المضغوطة كافياً للموازنة مع قوة جاذبية الانهيار، حيث إنّ مثل هذه النجوم تتحول لتصبح أقزاماً بيضاء ذات إشعاعات لا يزيد نصف قطرها عن بضعة آلاف الكيلومترات بحجم كوكب تقريباً.

أمّا بالنسبة للنجوم ذات الكتلة العالية فإنّها إمّا أن تتعرّض لانفجار إلكترونيّ أو لدورات اندماج إضافية تعمل على تشكيل عناصر ثقيلة، وتقوم باستهلاكها، مثل الوقود النووي، كما تستخدم الدورات الانفجارية العناصر الثقيلة فقط، مثل الحديد وهو المكوّن الأساسيّ لانصهار السيليكون، وعندما يتراكم الحديد في المركز في النهاية فإنّ كتلة المركز قد تتجاوز حدّ تشاندراسخار (بالإنجليزية: Chandrasekhar) بحوالي 1.44 مرة من كتلة الشمس، ومن ثمّ ينهار.

وبالتالي إذا كان حجم النجم بنفس حجم الشمس تقريباً، فإنّه سيتحول إلى قزم أبيض، أمّا إذا كانت كتلته هائلة إلى حدّ ما، فمن الممكن أن يتعرّض لانفجار عظيم، وينتج عنه نجم النيوترون، وأمّا إذا كان مركز انهيار النجم ضخماً جداً أي أنّه أكبر من كتلة الشمس بثلاث مرات على الاقل، فلا يوجد شيء يساهم في إيقاف انفجاره، وبالتالي ستتشكّل جاذبية لا نهائية في الفضاء أو ما يسمى بالثقب الأسود.

ألوان النجوم

تتفاوت النجوم الجديدة في الحجم واللون، فهي تتراوح من الأزرق إلى الأحمر، ومن حجم أقلّ من نصف حجم الشمس إلى أكثر من 20 ضعفاً من حجمها، حيث يعتمد كل هذا على كمية الغاز والغبار الذي تمّ جمعه خلال مرحلة تشكّل النجم، كما يعتمد لون النجم على درجة حرارة سطحه التي تعتمد بدورها أيضاً على كمية الغاز والغبار التي تجمّعت خلال فترة تشكّل النجم، فكلما كانت كتلة النجم أكبر عند بدء تشكله، كلما كان أكثر سطوعاً وسخونة، وبالتالي فإنّ كل شيء يعتمد على كتلة النجم.