النجم الأكبر في الكون - مقارنة الحجم
ما هو النجم الأكبر في الكون؟
ولمَ هو بهذا الحجم؟
وما هي النجوم أًصلًا؟
الأجسام التي تود أن تصير نجومًا
نبدأ رحلتنا من الأرض،
ليس لتعلم أي شيء،
بل لمقارنة فرق الأحجام المبهم.
أصغر الأجسام ذات خصائص شبيهة
بالنجوم هي عمالقة الغاز أو "الأقزام البنية الفرعية".
مثل كوكب المشتري،
أكبر كواكب المجموعة الشمسية.
إنه أكبر بـ 11 مرة من الأرض
وأكثر كثافة 317 مرة
ومصنوع من نفس مكونات الشمس تقريبًا.
لكن بكمية أقل بكثير.
يبدأ الانتقال نحو النجوم بالأقزام البنية،
النجوم الفاشلة التي
خيبت آمال أمهاتها النجوم.
تتراوح كتلتها من 13 إلى 90 ضعف كتلة المشتري.
لذا حتى لو ألقينا 90 كوكب مشتري على بعضها البعض،
رغم أن المشهد ممتع، هذا ليس كافيًا لإنشاء نجم.
وما يثير الاهتمام أن إضافة الكثير من الكتلة
إلى القزم البني لا تجعله
أكبر، بل تجعل داخله أكثف.
يؤدي هذا إلى زيادة ضغط اللُب كفاية
لإحداث تفاعلات الاندماج
النووي ببطء وتوهج الجسم قليلًا.
لذا فإن الأقزام البنية هي نوع من عمالقة
الغاز الساطعة التي لا تناسب أي فئة تمامًا.
لكننا نريد التحدث عن النجوم
وليس ما فشِل في أن يصبح نجمًا.
نجوم النسق الأساسي
بمجرد أن تتجاوز كرات الغاز الكبيرة كتلة معينة،
تسخن نواتها وتتكاثف حتى الاشتعال.
يندمج الهيدروجين مع الهيليوم في لُبها،
مطلقًا كميات طاقة هائلة.
هذه النجوم تسمى نجوم النسق الأساسي.
كلما كان نجم النسق الأساسي أكبر،
يكون اشتعاله أكثر سخونة وسطوعًا وحياته أقصر.
بمجرد انتهاء احتراق الهيدروجين، تنمو النجوم.
حتى تصل إلى مئات آلاف أضعاف حجمها الأصلي.
لكن تلك الأطوار العملاقة
لا تدوم إلا لجزء بسيط من عمرها.
لذا سنقارن النجوم في مراحل مختلفة تمامًا من حياتها.
هذا لا يجعلها أقل إثارة للإعجاب،
لكن ربما حري بك أن تضع
باعتبارك أننا سنقارن أطفالًا ببالغين.
الآن فلنعد إلى البداية.
أصغر النجوم الحقيقية هي الأقزام الحمراء،
بكتلةٍ نحو 100 ضعف كتلة المشتري،
هي ضخمة بما يكفي لدمج الهيدروجين بالهيليوم.
لأنها ليست ضخمة جدًا،
فهي صغيرة وليست شديدة السخونة ولمعانُها خافت.
إنها النجوم الوحيدة في النسق الأساسي
التي لا تنمو بمجرد موتها، لكن تتلاشى نوعًا ما.
الأقزام الحمراء هي أكثر الأنواع
وفرة في الكون بفارق كبير.
لأنها تحرق وقودها ببطء شديد،
إنها تدوم حتى 10 تريليونات سنة،
أي ألف ضعف عمر الكون الآن.
مثلًا، أحد أقرب النجوم إلى الأرض
هو قزم أحمر، النجم بارنارد،
لكن إضاءته خافتة وتستحيل رؤيته بلا منظار.
هناك حلقة كاملة عن الأقزام الحمراء تتضمن تفاصيل.
المرحلة التالية هي نجومٌ مثل شمسنا.
القول إن الشمس تهيمن على المجموعة الشمسية لا يُنصفها،
لأنها تشكل
99,86٪ من كتلتها.
احتراقها أكثرُ سخونة وسطوعًا من الأقزام الحمراء،
ما يقلل عمرها إلى نحو 10 مليارات سنة.
كتلة الشمس أكبرُ بسبعة أضعاف من كتلة النجم بارنارد،
لكن هذا يجعله أكثر سطوعًا بنحو 300 مرة،
مع ضعف درجة حرارة سطحه.
فلنرَ ما هو أكبر.
تؤدي التغييرات الصغيرة في كتلة نجم النسق
الأساسي إلى تغييرات ضخمة في سطوعه.
النجم الألمع في سماء الليل، سيريوس،
هو كتلتان شمسيتان، نصف
قطره 1,7 مرة أكبر من الشمس،
لكن حرارة سطحه تقارب 10 آلاف درجة مئوية،
ما يجعله يلمع 25 مرة أكثر.
يقلل حرق هذه السخونة عمره
الإجمالي بمقدار 4 مرات، إلى 2,5 مليار سنة.
النجوم القريبة من كتلة شمسنا بـ 10 أضعاف،
تقترب درجات حرارة سطحها
من 25 ألف درجة مئوية.
تشمل مجموعة نجم الحضار اثنين من هذه النجوم،
كل منها يضيء بقوة حوالى 20 ألف ضعف قوة الشمس.
هذه قوة كبيرة تصدر من شيء أكبر بـ 13 مرة فقط،
لكنها ستحترق لمدة 20 مليون سنة فقط.
تموت أجيال من تلك النجوم الزرقاء في الوقت الذي
تستغرقه الشمس للدوران حول المجرة مرة واحدة.
فهل هذه هي المعادلة؟
كلما كانت الكتلة أكبر، يكون النجم أكبر؟
أضخم نجم نعرفه هو R136a1.
له 315 كتلة شمسية وهو أسطع
من الشمس بنحو 9 ملايين مرة.
إنما رغم كتلته الهائلة وقوته،
إنه بالكاد 30 ضعف حجم الشمس.
إنه شديد الاتساع وبالكاد تمسكه الجاذبية حتى أنه
يفقد 321000 مليار
طن من مكوناته
في رياحه النجمية. في كل ثانية.
نجوم هذا النوع نادرة للغاية لأنها
تخالف قليلاً قواعد تكوين النجوم.
عندما تُولد النجوم فائقة الكتلة
فإنها تحترق بسخونة وسطوع شديدين
وهذا ينفض أي غاز زائد يمكن أن يجعلها أضخم.
لذا فإن حد الكتلة لمثل هذا النجم
يبلغ نحو 150 ضعف كتلة الشمس.
ربما تكونت النجوم مثلR136a1
باندماج كثير من النجوم
ذات الكتلة الضخمة في مناطق كثيفة
لتشكل النجوم وبحرق الهيدروجين في لُبها
في بضعة ملايين من السنين فقط.
لذا هذا يعني أنها نادرة وقصيرة العمر.
إذًا، سر الضخامة ليس زيادة الكتلة.
لتكوين أكبر النجوم، يجب قتلها.
العمالقة الحمراء
حين توشك نجوم النسق الأساسي على استنفاد الهيدروجين في لُبها،
تنكمش مما يجعلها أسخن وأكثف.
هذا يؤدي إلى اندماج أسخن وأسرع،
ما يقاوم الجاذبية ويجعل الطبقات
الخارجية تنتفخ في مرحلة تكوّن العمالقة.
وتصبح هذه النجوم عملاقة حقًا.
مثلًا، النجم جاكروكس.
كتلته أكبر بـ 30% فقط من الشمس،
لكنه انتفخ ليصل إلى نحو
84 ضعف نصف قطرها.
مع ذلك، عندما تبلغ الشمس المرحلة
الأخيرة من حياتها، ستتوسع وستكبر:
بـ 200 ضعف نصف قطرها الحالي.
في هذه المرحلة الأخيرة من حياتها،
ستبتلع الكواكب الداخلية.
وإذا كنت تعتقد أن هذا مبهر،
فاسمح لنا أن نقدم لك أكبر نجوم الكون:
العمالقة الفائقة.
العمالقة الفائقة هي المرحلة
العملاقة لأضخم نجوم الكون.
مساحة سطحها شاسعة
تشع ضوءًا بكم لا يمكن تصوره.
نظرًا لكونها كبيرة جدًا، فإنها تفجر نفسها حقًا،
لأن الجاذبية على السطح أضعف من أن تمسك
الكتلةَ الساخنة التي ترفعها الرياح النجمية القوية بعيدًا.
نجم المسدس به 25 كتلة شمسية
لكن نصف قطره 300 ضعف نصف قطر الشمس فقط،
إنه عملاق أزرق، سُمي بسبب ضوء نجمه الأزرق النشط.
يصعب تحديد مدة حياة نجم المسدس بدقة،
لكن ربما بضعة ملايين السنين.
الأكبر من العمالقة الزرقاء هي العمالقة الفائقة الصفراء
أكثرها دراسة هو نجم رو ذات الكرسي،
إنه شديد السطوع ويمكن رؤيته رغم
بعده آلاف السنين الضوئية عن الأرض.
له 40 كتلة شمسية، لكن يبلغ نصف قطره
نحو 500 ضعف نصف قطر الشمس،
وأكثر سطوعًا بـ 500 ألف مرة.
لو كانت الأرض قريبة من رو ذات الكرسي كما هي من الشمس،
فستكون بداخله وستكون أنت ميتًا.
العمالقة الفائقة الصفراء نادرة
جدًا ولا يُعرف منها سوى 15.
هذا يرجح كونها مجرد حالة وسيطة
قصيرة العمر ينمو النجم أو ينكمش فيها،
بين مراحل أخرى للعمالقة الفائقة.
عند العمالقة الفائقة الحمراء،
نكون قد وصلنا إلى ما نعرفه عن أكبر النجوم،
وربما الأكبر على الإطلاق.
إذًا من الفائز في هذه المسابقة الضخمة؟
حسنًا، الحقيقة أننا لا نعرف.
العمالقة الفائقة الحمراء شديدة السطوع والبعد،
ما يعني أنه حتى أبسط الشك في قياساتنا
يمكن أن ينتج عنه هامش
هائل من الخطأ في حجمها.
الأسوأ أن العمالقة الفائقة الحمراء هي
بضخامة المجموعة الشمسية وتفجر نفسها،
مما يجعل قياسها أصعب.
مع تعمقنا في العلم وتحسن أدواتنا،
نستنتج أنه مهما كان النجم الأكبر، فإنه سيتغير.
النجم الذي يُعتقد حاليًا أنه من أكبر
النجوم التي وجدناها هو ستيفنسون 2-18.
ربما وُلد نجمًا بنسق أساسي،
بكتلة عشرات ضعف كتلة الشمس،
ويُحتمل أنه فقد نصف كتلته حتى الآن.
بينما يبلغ حجم العمالقة الحمراء
في العادة 1500 ضعف حجم الشمس،
أكبر تقدير تقريبي لنصف قطر ستيفنسون 2-18
هو 2150 ضعف نصف قطر الشمس
ولسطوعه نحو نصف مليون ضعف قوة الشمس.
في هذه المقارنة، تبدو الشمس مثل ذرة غبار أمامه.
عقولنا عاجزة عن استيعاب هذه الأحجام.
حتى أن الدوران حوله يستغرق
8,7 ساعات بسرعة الضوء.
وتستغرق أسرع طائرة على وجه الأرض نحو 500 عام.
إذا أُسقط على الشمس،
فسيملأ المسافة حتى يبتلع مدار زحل.
مع نموه، يحتمل أن
يُسقط كتلة أكبر ويتقلص
إلى مرحلة عملاق فائق آخر أكثر حرارة،
تتراكم العناصر الثقيلة في لُبه،
قبل أن ينفجر في النهاية ويصبح مستعرًا أعظم،
معيدًا غازه إلى المجرة.
سيواصل هذا الغاز بعد ذلك تكوين
جيل آخر من النجوم من جميع الأحجام.
ما يبدأ دورة الولادة والموت
مرة أخرى، ما يضيء كوننا.
لنقم بهذه الرحلة مرة أخرى، ولكن هذه المرة بدون كلام.
الكون كبير. وبه الكثير من الأشياء الكبيرة.
إذا كنت تريد مواصلة استكشاف عجائب الكون اللانهائية،
استخدم أحد منتجاتنا الفضائية
وادعم Kurzgesagt مباشرةً.
مثل ملصقاتنا لسماء الليل ونسختنا التعليمية
أو ملصقات جميلة ذات
مناظر خلابة أو مضيئات الظلام!
بنفس قدر اهتمامنا وشغفنا بالفيديوهات،
نهتم بمنتجاتنا بدءًا من المفكرات
وصولًا إلى الملابس القطنية،
الدبابيس، السترات والقمصان.
كل ذلك يهدف إلى إثارة فضولك
للفضاء والطبيعة والحياة نفسها.
هذه أيضًا أفضل طريقة لدعم عملنا على القناة.
لكن لا تشعر أنك مضطر للدعم!
تساعدنا المشاهدة والمشاركة كثيرًا
ونحن ممتنون لأن كثيرين منكم
يهتمون بما نحاول فعله هنا.
شكرًا على المشاهدة.
