القزم الابيض

موضوع: القزم الابيض الأحد مايو 22, 2011 2:52 pm

القزم الأبيض:،
هو نوع غريب جداً من النجوم فهو كثيف للغايه, القزم الأبيض لديه ما يعادل كتلة 3000 مره كتلة الأرض مضغوط فى كره من الغاز بحجم الأرض, فاذا كان لديك قلم رصاص فقط سيكون وزنه عدة أطنان على النجم الأبيض .

القزم الأبيض هو الحاله الأخيره لنجم مثل شمسنا , ولكنه ليس ميتاً بعد فهو سيظل مضيئاً لمليارات السنين حيث سيظل يشع مخزون حياته من الطاقه , لذلك فانه يطلق عليه فى الوسط العلمى

(نجم متقاعد) ,!!
وهذا سيكون مصيرشمسنا, لكن بعض الأقزام البيضاء قد يكون لديها أمل فى مغامره أخيره

على الرغم من أن شمسنا هى نجم وحيد , فأكثر من 50% من النجوم تعيش حياتها مع رفيق واحد على الأقل , فمعظم النجوم تكون أعضاء من نظام ثنائى او متعدد النجوم ,
لذا فنظم النجوم الثنائيه قد تحظى بفرصه لن تحصل عليها شمسنا .

لو هناك قزم أبيض مربوط بالجاذبيه لنجم آخر فى نظام ثنائى, فهو يستطيع ان يسرق دم الحياه من رفيقه , فهذا القزم الأبيض الكثيف لديه جاذبيه قويه فستقوم بشفط غاز الهيدروجين من النجم الأخر,
هكذا :

فاذا أستطاع ان يجذب مكونات من النجم الأخر و أستطاع ان ينمو فى الحجم, فعاجلاً او آجلاً ستصبح كتلته الى مرحله غير مستقره , و هى حوالى 40% أكبر من كتلة الشمس.. عند هذه المرحله القزم الأبيض سوف يحدث أنفجار كبير للقزم فى يعمى الأبصار, و هذا يسمى الهروب النووى الحرارى
(Thermonuclear Runaway)

و هذا النجم يحدث ظاهره تسمى بـ :

Type 1A Supernova

العالم الفلكى أليكس فيلابينكو
هو واحد من أنجح العلماء فى أصطياد السوبرنوفا, ففريقه أستطاع ان يسجل أكثر من 600 حاله فى العشر أعوام السابقه, وهذا عدد ضخم جداً اذا أخذنا فى الأعتبار ان السوبرنوفا يحدث بمعدل مرتان فقط كل 100 عام فى كل مجره .. فالبحث عن سوبرنوفا هو مثل البحث بمنظار فى أستاد كرة قدم ممتلىء على آخره عن الشخص الذى يلتقط صوره فوتوجرافيه و فى وقت محدد من الزمن .

فاذا كان ينظر لكل شخص على حده فسيكون شبه مستحيل ان تجد الشخص الذى يأهذ صوره فوتوجرافيه, لذلك فقد قام أليكس بتحسين أحتمالاته عن طريق توسيع بحثه بملاحظة كل نجم على حده او حتى كل مجره على حده لذلك فقد أبتكر جهاز ليساعده ,و هذا الجهاز هو محرك بحث آلى عن السوبرنوفا, فقد تم برمجته لكى يأخذ صورا بطريقه آليه لأكثر من 1000 مجره فى اليوم و على مدار الأسبوع حوالى 7000 الى 8000 مجره, ثم بعد ذلك تعيد الكره من جديد لتقارن الصور القديمه مع الصور الجديده, فى العاده ليس هناك شيئاً جديدا فى الصور الجديده ,
لكن فى بعض الأحيان نجد نجم أنفجر و تحدث ظاهرة السوبرنوفا و تستطيع ان ترى هذا الضوء المدهش الذى لم يكن هناك فى الصور القديمه , فالسوبرنوفا مبهر للغايه فما نستطيع رؤيته هو فقط 0.01% من كمية الطاقه الصادره فقط .

فى حين ان 1A سوبرنوفا يصدر من الأقزام البيضاء , فهناك نوع آخر يسمى النوع 2 من السوبرنوفا الذى يشهد موت أحدى النجوم الضخمه , ربما 8-10 أضعاف حجم الشمس, فعلى عكس الشمس ,
عندما تقوم النجوم الضخمه بأستهلاك مخزونها من الهيدروجين فلديها القدره على أستخدام ذرات أثقل , فالعناصر الناتجه من كل تفاعل نووى تكون تصبح وقوداً لصنع العناصر الأثقل , لذلك بنهاية حياة هذا النجم الضخم يكون شكلها مثل البصله عند القسم المتوسط ,
هكذا :

الغلاف الخارجى:،
يتكون من الوقود الأصلى (هيدروجين)
يحيط طبقات بعد طبقات من العناصر الأثقل.
فتكون دورة حياتها
كالتالى :
هيدروجين--> هيليوم--> كاربون و أوكسجين --> نيون و ماجنزيوم --> سيليكون و فضه --> حديد .

فيكون مركز هذه النجمه الضخمه
هو الحديد, لكن لدمج الحديد الى عناصر أثقل لا يفيد النجم فى شىء فهى لا تحافظ على سخونة مركز النجم , لأن دمج الحديد الى عناصر أثقل يحتاج طاقه و لا يحرر طاقه, لذلك فمركز النجم لا يحدث به
دمج او تفاعل نووى حرارى و عاجلا او أجلاً سيصبح غير مستقر عندما تصل كتلة الحديد الى حوالى مره و نصف كتلة الشمس, فأن النجم ينهار .

ففى أقل من ثانيه , مركز الشمس الذى حجمه يساوى حجم الأرض -الحجم لا يساوى الكتله- يتقلص الى كره نصف قطرها 5 أميال فقط,
و بعد لحظه يرتد المركز ليحدث
واحده من أقوى الأنفجارات التى شهدها الكون :

Type 2 Supernove

لكن أهمية هذا النوع من السوبرنوفا تكمن فى شىء أعظم كثيرا من مجرد عروض ضوء خلابه, فهذه الأنفجارات هى المصدر الوحيد لكل العناصر الثقيله الموجوده حولنا فكل الحديد الذى تراه هو كان يوماً ما جزء من نجوم منفجره , و كل العناصر الأثقل من الحديد هى مصنوعه بطريقه ملاشره او غير مباشره من النجوم المفجره.

و هذه النجوم المنفجره هى التى تكون
الكواكب , الأقمار, النجوم الجديده
و شىء أكثر روعه من كل هذا, فاذا حاولت ان تتبع أصلك لأجدادك القدماء , ستجد نجوماً متفجره فى شجرة العائله .!!

فنحن فى الأساس مصنوعين من مواد نجميه او غبار نجمى كما أعتاد ان يقول (كارل ساجان),
فالعناصر الموجود فى جسدك -
ليس فقط جينياً و انما بالتحديد فى جسدك- الأثقل من الهيدروجين و الهيليوم قد اتت من النجوم المنفجره, فالحديد فى كرات دمك الحمراء و الكاربون فى معظم خلايا جسدك , كل هذا قد تم تصنيعه داخل قلب نجم انفجر خلال عمليات أندماج نوويه و المواد الأثقل من الحديد قد صنعت
عن طريق الأنفجارات نفسها.

بينما يقوم السوبرنوفا بنشر الواد فى الكون , فمركز النجم نفسه يظل سليما , تدمير هذا هو مهمة الجاذبيه , لكن لضغط المركز لحجم أصغر من القزم الأبيض فالجاذبيه يجبى ان تجد طريقه للتغلب على ضغط الأنحطاط الألكترونى.

الجاذبيه قد وجدت بالفعل طريقه للتغلب على مشكلة دفع الألكترونات لبعضها بعيداً , عن طريق دمج الألكترونات و البرتونات مع بعضها لتكون نيترونات, الأن لدينا شىء متكون كلياً من النيترونات و الجاذبيه تبدأ بالفوز و تسمح الأن للنظام بأن ينهار أكثر لأن الألكترونات لم تعد تمنع ذلك, و يبدو للوهله الأولى ان الجاذبيه قد أنتصرت لكن ..
أتضح ان النيترونات أيضاً لا تحب ان تكون قريبه من بعضها, فتجد معك الأن نظام جديد أصغر فى الحجم و أكبر فى الكثافه
يدعى :

النجم النيترونى (Neutron Star)

بالنسبه للنجوم العاديه فالنجم النيترونى يعتبر بحجم البثره جانبهم , فقد يصل قطرهم الى 10 أميال فقط, فتخيل معى انك أخذت نجم حجمه يساوى مره و نصف حجم الشمس ,
و تضغطه الى هذه المساحه القليله التى لا تتعدى مساحة مدينه, و عصر هذه الكميه من الكتله الى هذه المساحه القليله يجعل قوة جاذبيته غير معقوله, فاذا أخذنا شخص ما وزنه 80 كيلوجرام و وضعناه على سطح نجم نيترونى سيكون وزنه أكثر من 10 مليار طن, طبعا الجسد لا يستطيع ان يتحمل هذا النوع من الضغط لذا لا أنصح اى شخص
بتجربة هذا .!!

و بالأضافه الى ذلك, فالنجم النيترونى يدور حول محوره بمعدل سرعه مذهل, ربما مئات المرات فى الثانيه الواحده , و هذه السرعه الرهيبه فى الدوران هى التى ساعدت العلماء فى أكتشاف النجوم النيترونيه فى الأساس , فسرعة الدوران بالأضافه الى المجال المغناطيسى الرهيب قام بدفع الجزيئات الألكترونيه بالدوران حول محور هذا المجال المغناطيسى , وهذه الألكترونات المتسارعه ترسل دفقات من الضوء وهى تعمل بالظبط مثل مناره, فشعاع الضوء موجود دائماً و لكنك لا تراه الا عندما يتقاطع مع مجال رؤيتك, بمعنى اننا لا نستطيع ان نرى النجم النيترونى الا فى حالة ان شعاع الضوء موجه نحونا ,

انظر الشكل التالى :

المجال المغناطيسى لنجم نيترونى
و شعاع الضوء الخارج عن الأقطاب

هناك بعض النجوم كتلتها ضخمه للغايه , ربما 40 مره ضعف كتلة الشمس , حتى النجم النيترونى لا يستطيع ان يقاوم الأنجذاب ليقع تحت سيطرتها , وجاذبيته ستضغطه أكثر من ذلك الى شىء لديه كثافه لا نهائيه و أكثر أبهارا من النجم النيترونى و هذا الشىء
هو :

ثقب أسود (Black Hole)

الثقب الأسود
يمثل قمة الموت للنجم,
فالثقب الأسود
ببساطه هو الأنتصار النهائى للجاذبيه على الكتله, هذا الأنهيار الأخير يضغط الكتله بطريقه أكثر من مذهله فتجعل مجال جاذبيتها لا يمكن الهروب منه و لا حتى أسرع شىء نعرفه و هو الضوء , فالضوء يخرج من الأقطاب و لكنه لا يستطيع الهروب فأنه يتوقف عند نقط معينه ثم يبدأ بالعوده , لهذا فلا نستطيع ان نراه و لهذا سمى بالثقب الأسود .

العلماء كانوا يشكون منذ قتره كبيره ان هناك نوع آخر من السوبرنوفا يتكون من نجوم أكبر حجما و أنفجارات أكثر ابهاراً و لكنهم لم يستطيعوا ان يجدوا واحداً.. حتى عام 2006 .

فى خريف 2006 رأى العلماء أعنف أنفجار كونى شهده الجنس البشرى , على بعد 240 مليون سنه ضوئيه من الأرض, نجم ضخم للغايه فجر نفسه الى أشلاء, هذا الأنفجار أقوى 100 مره من
أنفجار سوبرنوفا عادى :

Supernova 2006GY

يقدر العلماء ان كتلة هذا النجم كان اكبر 150-200 مره كتلة الشمس, و هم مازالوا يدرسون هذا السوبرنوفا لأنهم يعتقدون ان هذا النوع من النجوم هو من الأجيال الأولى التى عمرت الكون بعد الأنفجار الأعظم
(The Big Bang)
و يعتقدون ان الجيل الأول من النجوم كان ينفجر ايضاً من خلال نفس العمليه و ان هذه السوبرنوفا الضخمه هى أول من وفرت العناصر الثقيله
و نشرتها فى أرجاء الكون.

خلال دورة حياة الكون ,
هذه النجوم الضخمه المنفجره هم البذور التى يخرج منها أجيال النجوم التاليه و تزيد من أحتمالية ان هذه النجوم الجديده سيكون بها كواكب و كواكب قد تحتوى على مقادير الحياه نفسها.

و هناك نوع آخر من الأجرام السماويه التى لم تحظى بفرصتها لكى يسطعوا , هذه الأجرام ليست كواكب و ليست أيضا نجوم هذه الأجرام تدعى :

الأقزام البنيه (Brown Dwarfs)

القزم البنى :،
ببساطه هو نجم فاشل ,
فالنجوم العاديه تنتج ضوء باهر فلذلك نستطيع ان نراهم من مسافات بعيده , اما الأقزام البنيه فدرجة حرارتها منخفضه فتصدر ضوئاً خفيفاً للغايه و لذلك فنحن لا نستطيع رؤيتهم الا عندما يكونون قريبين جدا منا .

القزم البنى:،
لديه نفس المكونات التى لدى النجوم العاديه و لكن ليس لديها كتله كافيه لتدعم الأندماج النووى, فالقزم البنى كتلته لا تزيد عن 8% من كتلة الشمس لذلك لا يستطيع ان يحرر طاقه , لذلك أحب ان أسميه نجم فاشل
(حقوق الطبع محفوظه لهذا الأسم) ,!!!
لذلك هذه النجوم الفاشله تعمل ككواكب , فكوكب المشترى مثلاً يعتبره بعض العلماء قزم بنى لأنه يتكون من غازات و أيضاً مناخه مشابه كثيرا لمناخ هذه الأقزام البنيه , حتى الأن قام العلماء بتحديد بضعة مئات فقط من الأقزام البنيه, و لكن لازال هناك العديد من التساؤلات حولهم , نتوقع ان العلم لن يبخل علينا بأجابتهم قريباً .

لكن فى الوقت الحالى,
العلم أظهر لنا ان ان الكون هو ساحه سحريه كبيره من الأقزام و العمالقه
و الأنفجارات العظيمه, و قرأنا بين سطور هذه الأجرام ما يعرفنا بالتاريخ الحقيقى للكون و مفتاح لفهم أصلنا الأساسى.!!!

سبحااان الله العظيم وله في خلقه شؤون
مع تمنياتي للجميع بالفائده
دمتم في حفظ الرحمن ...
أختكم أطياف