تصنف النجوم وفقا لاختلافها في درجة الحرارة صواب خطأ

صواب أم خطأ: هل تُصنف النجوم وفقًا لاختلافها في درجة الحرارة؟

الإجابة باختصار: صواب. هذه العبارة صحيحة تمامًا وتمثل حجر الزاوية في علم الفيزياء الفلكية النجمية الحديث.

فدرجة حرارة سطح النجم هي العامل الأساسي الذي يحدد لونه، وطيفه الضوئي، وفي النهاية، مكانته ضمن خريطة الكون الواسعة.

قد تبدو نجوم سماء الليل للوهلة الأولى مجرد نقاط ضوئية متشابهة، تختلف في سطوعها فقط. لكن الحقيقة أعمق وأكثر إثارة بكثير. فكل نجم هو عالم قائم بذاته، له بصمة فريدة تكشف عن أسرار تكوينه وعمره ومصيره. والمفتاح الأول لفك شيفرة هذه الأسرار هو درجة حرارته.

كيف تكشف الحرارة عن هوية النجم؟

لفهم كيف يتم التصنيف، يجب أن نفهم أولاً “الطيف النجمي”. عندما يمر ضوء نجم عبر جهاز يسمى المطياف، فإنه يتحلل إلى مكوناته اللونية، مكونًا شريطًا شبيهًا بقوس قزح. لكن هذا الشريط ليس متصلاً تمامًا، بل تتخلله “خطوط امتصاص” داكنة. هذه الخطوط هي بمثابة بصمات كيميائية، حيث يمتص كل عنصر كيميائي في جو النجم أطوالاً موجية محددة من الضوء.

في البداية، اعتقد الفلكيون أن الاختلافات في هذه الخطوط الطيفية تعكس اختلافات في التركيب الكيميائي للنجوم. لكن في عشرينيات القرن الماضي، أثبتت العالمة سيسيليا باين-جابوشكين أن النجوم تتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، وأن الاختلاف الهائل في أطيافها لا يرجع إلى تركيبها، بل إلى درجة حرارة أسطحها.

إقرأ أيضا:لغة الآلة هي اللغة التي يفهمها الحاسب وتتكون من 0 و 1

درجة الحرارة هي التي تحدد حالة الذرات في جو النجم. في النجوم الباردة، يمكن للجزيئات أن تتشكل، بينما في النجوم الحارة، تتأين الذرات (تفقد إلكتروناتها). كل حالة من هذه الحالات تنتج مجموعة فريدة من خطوط الامتصاص. وهكذا، أصبح الطيف النجمي مقياسًا حراريًا دقيقًا.

نظام هارفارد: أبجدية النجوم من الأكثر سخونة إلى الأبرد

بناءً على هذا المبدأ، تم تطوير “نظام تصنيف هارفارد”، وهو النظام الأكثر استخدامًا حتى اليوم. يقوم هذا النظام بترتيب النجوم في فئات طيفية يُرمز لها بأحرف، مرتبة من الأكثر سخونة إلى الأبرد:

O – B – A – F – G – K – M

ولتسهيل تذكر هذا الترتيب، يستخدم الفلكيون جملة شهيرة: “Oh, Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me”.

لنتعمق في خصائص كل فئة:

1. الفئة O (الزرقاء): هي أشد النجوم حرارة وكتلة وسطوعًا، حيث تتجاوز درجة حرارة سطحها 30,000 كلفن. هي نجوم نادرة وقصيرة العمر، تحرق وقودها بسرعة هائلة. يهيمن على طيفها خطوط الهيليوم المتأين. مثال: “النيطاق” في حزام الجبار.
2. الفئة B (الأزرق المائل للأبيض): تصل حرارتها إلى 30,000 كلفن. هي نجوم ساطعة وضخمة. مثال: “رِجْل الجبار”، ألمع نجوم كوكبة الجبار.
3. الفئة A (الأبيض): تتراوح حرارتها بين 7,500 و 10,000 كلفن. تُظهر هذه النجوم أقوى خطوط امتصاص للهيدروجين في طيفها. كمثال: “الشعرى اليمانية” (Sirius)، ألمع نجم في سماء الليل.
4. الفئة F (الأبيض المائل للأصفر): تتراوح حرارتها بين 6,000 و 7,500 كلفن. تبدأ خطوط المعادن المتأينة مثل الكالسيوم في الظهور بقوة. مثال: “الشعرى الشامية” (Procyon).
5. الفئة G (الأصفر): هذه هي فئة شمسنا. تتراوح حرارتها بين 5,200 و 6,000 كلفن. تعيش هذه النجوم حوالي 10 مليارات سنة. طيفها غني بخطوط المعادن. مثال: الشمس (تصنيفها الدقيق G2).
6. الفئة K (البرتقالي): هي نجوم أبرد قليلاً من الشمس، وتعيش لفترة أطول. تعتبر مرشحة ممتازة للبحث عن كواكب صالحة للحياة بسبب استقرارها وعمرها المديد. مثال: “إبسيلون النهر”.
7. الفئة M (الأحمر): هي أبرد فئات النجوم الرئيسية وأكثرها شيوعًا على الإطلاق، حيث تشكل حوالي 75% من نجوم مجرتنا. تُعرف بـ “الأقزام الحمراء”، وهي خافتة جدًا وطويلة العمر بشكل لا يصدق. يهيمن على طيفها نطاقات واسعة من الجزيئات مثل أكسيد التيتانيوم. مثال: “قنطور الأقرب” (Proxima Centauri)، أقرب نجم إلينا.

ما بعد الحرارة: إضافة بُعد الحجم والسطوع

لكن القصة لا تنتهي عند درجة الحرارة. قد يكون لنجمين نفس درجة الحرارة (ونفس الفئة الطيفية) ولكنهما يختلفان اختلافًا جذريًا في الحجم والسطوع. فالنجم “منكب الجوزاء” هو عملاق أحمر فائق من الفئة M، بينما “قنطور الأقرب” هو قزم أحمر من نفس الفئة تقريبًا. كلاهما أحمر وبارد، لكن الأول أكبر من مدار الأرض حول الشمس، والثاني أصغر قليلاً من كوكب المشتري.

إقرأ أيضا:انتهت الدولة الأموية عام 132 ه صواب خطأ

لهذا السبب، أضاف الفلكيون بُعدًا ثانيًا للتصنيف يُعرف بـ”فئة السطوع”، ويُستخدم فيه الأرقام الرومانية:

I: نجوم عملاقة فائقة (Supergiants)

III: نجوم عملاقة (Giants)

إقرأ أيضا:حل لغز مر جماعة على امرأه تكلم رجلاً فسألوها من يكون هذا فأجابتهم مالكم ومالي أخو زوجي يكون عمه فمن يكون

V: نجوم التسلسل الرئيسي أو “الأقزام” (Main-Sequence/Dwarfs)

وهكذا، يصبح التصنيف الكامل لشمسنا هو G2V، مما يعني أنها نجم تسلسل رئيسي (V) من النوع الحراري G2. بينما تصنيف نجم مثل “السماك الرامح” هو K0III، أي أنه عملاق (III) من النوع الحراري K0.

خاتمة: درجة الحرارة هي البداية

إذًا، العبارة القائلة بأن “النجوم تصنف وفقًا لاختلافها في درجة الحرارة” هي عبارة صحيحة بشكل قاطع. إنها المبدأ الأساسي الذي ينظم فهمنا للنجوم. من خلال قياس درجة حرارة النجم عبر طيفه، يمكننا على الفور تقدير لونه وكتلته التقريبية وعمره ومسار تطوره ودورة حياته، من ولادته في السدم الباردة إلى نهاياته المتفجرة كمستعرة عظمى أو نهاياته الهادئة كأقزام بيضاء خافتة.