درس الدرس الأول : ماهية النجوم
الفكرة الرئيسية :
النجوم أجرام سماوية مضيئة يختلف بعضها عن بعض في الصفات ، مثل : اللون ، والكتلة ، والحجم .
ما النجم ؟
النجم هو جرم سماوي كروي يتكون من غاز ساحن مُتأين ، يغلب على مكوناته نوى عناصر الهيدروجين والهيليوم ، ونسب قليلة من عناصر أخرى ، مثل : الكربون ، والنيتروجين ، والأكسجين ، والحديد ، وهو يُصدر طاقة حرارية وضوئية.
ما مصدر الطاقة في النجوم ؟
تنشأ الطاقة في النجوم عن الاندماجات النووية التي تحدث في قلب النجم ؛ إذ تتحد النوى الخفيفة لنظائر الهيدروجين ( الديتيريوم ، والتريتيوم ) لإنتاج نواة أثقل ، هي نواة الهيليوم .
نظرا إلى فرق الكتلة بين المواد المتفاعلة والمادة الناتجة من التفاعل ؛ تنتج كميات كبيرة من الطاقة تصل الأرض في صورة حرارة وضوء.
يحدث هذا الاندماج تحت ضغوط هائلة ، ودرجات حرارة مرتفعة جدا في قلب النجم.
يمثل الشكل تفاعلات الاندماج النووي في قلب النجم
سطوع النجوم
تتفاوت كمية الطاقة التي يشعها النجم فعليا في الثانية الواحدة ويعرف هذا بسطوع النجم.
يعتمد سطوع النجم على عاملين هما :
- درجة حرارة سطح النجم
- حجم النجم
ويتناسب السطوع مع كليهما طرديا .
درجة حرارة سطوع النجوم وألوانها
يبين الشكل نجوم مختلفة الألوان التقطت صورتها باستخدام مقراب هابل الفضائي .
إذ أن النجوم تلمع مثل الجواهر الملونة على خلفية محملية سوداء .
تختلف ألوان النجوم بسبب اختلاف درجات حرارتها السطحية.
فالنجوم الحمراء والبرتقالية تُمثل أقل النجوم درجة من حيثُ الحرارة والسطوع.
أما النجوم ذات اللون الأصفر فتكون متوسطة درجة الحرارة والسطوع.
والنجوم ذات اللون الأبيض المزرق أكثر النجوم حرارة وسطوعا.
الربط بالفيزياء
يبين الشكل العلاقة بين طاقة الإشعاع وطول موجة الذروة لإشعاع النجم بوحدة النانومتر لتسعة نجوم مختلفة .
يتضح من الشكل أن كول موجة الذروة يقل عند ارتفاع درجة حرارة سطح النجم مقيسة بوحدة كلفن .
حجم النجوم
تحتلف النجوم في حجومها فقد تكون :
- كبير جدا في الحجم ، مثل نجم السّمّاك الأعزل
- كبيرة في الحجم ، مثل نجم النسر الواقع
- متوسطة الحجم ، مثل الشمس
- صغيرة الحجم كأن تكون أصغر من الشمس
وبشكل عام كلما زاد حجم النجم ودرجة حرارته زاد مقدار سطوعه.
