السدم والعناقيد النجمية Nebula & Star clusters

السدم والعناقيد النجمية

Nebula & Star clusters

قال تعالى :

{ ثُمَّ اسْتَوَى إِلَى السَّمَاء وَهِيَ دُخَانٌ فَقَالَ لَهَا وَلِلْأَرْضِ اِئْتِيَا طَوْعاً أَوْ كَرْهاً قَالَتَا أَتَيْنَا طَائِعِينَ }

♦ السديم ( Nebula ) :

يطلق اسم السديم على كل غبشة في السماء ، وهي الغازات أو الأغبرة الفلكية المظلمة أو اللامعة والتي تغطي مساحات واسعة بين نجوم السماء يمكن أن تصل عشرات أو مئات السنوات الضوئية ، ومعظمها يتكون من غاز الهيدروجين المادة الأولية للنجوم . وهذا السديم ربما كان رقيقاً جداً بحيث لا يظهر له أثر وقد يكون سميكاً يخفي ما خلفه أو بين هذا وذاك . وأصل معنى كلمة سديم هو الغيمة ، وهي كلمة محدثة لم يكن علماء العرب استخدموها ، فقد استخدم عبد الرحمن الصوفي في كتابه صور الكواكب كلمة ( اللُّطخة السحابية ) للتعبير عن نفس المفهوم وذلك عندما وصف ولأول مرة مجرة المرأة المسلسلة التي تبدو للعين المجردة كالسديم ، واستخدم البيروني لوصف السدم كلمة السحابيات .

♦ أنواع السدم :

أولاً : السديم المجري (Galactic Nebulae  ) :

نسبةً إلى المجرة ، وهي الغازات والأغبرة المنتشرة هنا وهناك في المجرة ، إضافة إلى أن بعضها يمكن أن يرى في المجرات القريبة الأخرى كمجرتي ماجلان . وهي على ثلاثة أنواع :

1. السدم المظلمة أو الامتصاصية ( Absorption Nebulae ) .

2. سدم الانعكاس ( Reflection Nebulae ) .

3. سدم الإشعاع ( Emission Nebulae ) .

السدم المظلمة ( الامتصاصية )

Absorption Nebulae

وهي عبارة عن كتل غازية ضخمة من الغاز والغبار الباردين ، تحجب كل شيء خلفها وتحتل بقاعاً كبيرة من القبة الفلكية ويمكن رؤية بعضها بالعين المجردة . ومنها ما هو الصغير الذي يدعى المتكورات ( Globules ) لشكل بعضها الكروي والتي لا تحتل سوى عشرات الوحدات الفلكية مساحة في السماء . وتشير بعض الدراسات إلى أن المراحل الأولى لتكوّن النجوم تحدث داخل هذه السدم .

وأشهر السدم المظلمة في المجرة سديم رأس الحصان في مجموعة الجبار والذي يسمى أيضاً الخليج المظلم . وهناك سدم يطلق عليها اسم أكياس الفحم (  Coal Sack) لشدة اسودادها .

سدم الإنعكاس

Reflection Nebulae

وهي سدم تتكون من أغبرة وغازات تعمل على تشتيت الضوء القادم من النجوم الموجودة خلف أو خلال السديم والتي ليس من الضروري أن تكون جميعها مرئية . من أمثلتها السديم الكبير في الجبار والذي يعد رأس الحصان جزء منه ، وسديم القاعدة ، وسديم الثريا تلك الغازات المحيطة بنجوم الثريا والتي تعكس الأشعة الصادرة عن نفس النجوم .

سدم الاشعاع

Emission Nebulae

وهي سدم مضيئة بذاتها ، وإضاءتها ناتجة عن تأين غازاتها التي تتوهج بسبب وجود نجوم خلفها أو فيها ، شديدة الحرارة تبعث أشعة فوق بنفسجية تستثير ذرات السديم فتؤدي إلى توهجها . والسدم الإشعاعية هي أماكن ولادة النجوم بسبب حرارتها الذاتية ولوجود كميات كبيرة من الغاز والغبار فيها .

ومن أهم الأمثلة على هذه السدم سديم الجبار M 42 الذي يبعد عنا مسافة 1500 سنة ضوئية وهو كبير جداً ، فقطره يصل قرابة الثلاثين سنة ضوئية ، فلو وضعت الشمس في طرفه لأمكن وضع نجم النسر الواقع في الطرف الآخر علماً بأن النسر الواقع يبعد عنا مسافة 27 سنة ضوئية فقط . لكن كثافة هذا السديم ضئيلة جداً لدرجة أنها تقارن بالفراغ الناتج عن آلة تفريغ الهواء في المختبر ، ومع ذلك فهو على تلك المسافة مرئي بالنسبة لنا ، ويعد متوهجاً بسبب وجود أربعة من نجوم الجبار شديدة الحرارة مغموسة فيه هي المسؤولة عن إضاءته وتدعى ( Trapezium ) ، ويقدر عمرها بمليون سنة فقط .

ومن الأمثلة الأخرى على السدم الإشعاعية سديم البحيرة ( Lagoon Nebula ) في برج القوس والمعروف بـ ( M 8 ) ، وسديم الوردة ( Rosette Nebula ) في مجموعة وحيد القرن والتي تبعد عنا 5500 سنة ضوئية ويبلغ عرضها 130 سنة ضوئية . والسديم الثلاثي في القوس الذي يبلغ قطره أربعين سنة ضوئية وقد دفنت فيه مجموعة من النجوم الحارة التي تسبب إشعاعه ، وهو من أماكن ولادة النجوم . وسديم النسر المشهور ( M 16 ) والذي صوره تلسكوب الفضاء هابل كحواضن النجوم الوليدة ، وهو في حقيقته عنقود نجمي مغموس في كم هائل من الغازات . وكذلك السديم العظيم في مجموعة القاعدة ( Carina Nebula ) الذي هو عبارة عن هيدروجين مؤين بسبب النجم الغريب في وسطه ( نجم إيتا القاعدة ) ، ويحتل هذا السديم مساحة في السماء قطرها ثلاث درجات بما يعادل قرابة 400 سنة ضوئية ، أي أنه أكبر بكثير من سديم الجبار ، وسديم الرامي الشرقي قرب مركز المجرة .

ثانياً : السديم الكوكبي (Planetary Nebula  ) :

وهي حلقات أو كرات من الغاز اللامع تحيط بنجم في وسطها ضمن مراحل تطور النجم وهي مرحلة العملاق الأحمر في طريقه ليصبح قزماً أبيض . ويتمدد هذا الغلاف بسرعة تقارب العشرين كيلومتر في الثانية ، ويقدر العمر اللازم لهذا الغلاف حتى يصبح رقيقاً جداً غير مرئي لنا قرابة 35 ألف سنة . ولا علاقة لهذه السدم بالكواكب ، فقد أطلق عليها هذا الاسم خطاً وليام هيرشل ظناً منه أن هذا الشكل ربما يحوي نظاماً كوكبياً .

والسدم الكوكبية من أجمل المناظر السماوية ألواناً ، فالحلقات هي الغلاف الخارجي الذي انفجر عن النجم بعد تمدده ، ويضاء بسبب الأشعة فوق البنفسجية التي يبثها النجم المتكشف قلبه والذي يبلغ درجة حرارته أكثر من عشرين ألفاً . ومن أمثلتها ، سديم الأثقال ( M 27 Dumbbell Nebula ) في مجموعة الثعلب ، ويحتل مساحة في السماء قطرها ربع درجة ، وهو أول السدم الكوكبية اكتشافاً ، وهو مكون من غلافين على الأقل وفي وسطه نجم أبيض مزرقّ من القدر الرابع عشر يمثل تحدٍياً لهواة الفلك ، ويبعد عنا 3500 سنة ضوئية . والسديم الحلقي ( M 57 ) في مجموعة القيثارة ، فقطره يقدر بثلث سنة ضوئية وبعده 2000 سنة ضوئية ، ويقدر عمره بـ 5500 سنة لأن معدل سرعة تمدده 19 كيلومتر في الثانية . والسديم اللولبي ( Helix Nebula ) في مجموعة العقاب ، ويعدّ أقرب السدم الكوكبية منا إذ يبعد 400 سنة ضوئية فقط ، وقطره في السماء ربع درجة ، أي أنه أكبر السدم الكوكبية ظاهرياً في السماء . ويقطن مركزه قزم أبيض من القدر الثالث عشر تصل درجة حرارة سطحه إلى قرابة 50 ألف كلفن . ويعود سبب اللون الأزرق إلى ذرات الأكسجين المؤينة ، وأما اللون الأحمر فيعود إلى ذرات النيتروجين والأكسجين المؤينين .

وهناك سدم كوكبية أخرى كثيرة كسديم عين القط ( Cat’s Eye Nebula ) الذي في مركزه نجمان رئيسيان . وسديم زحل ( Saturn Nebula ) في العقاب ، وسديم البومة في الدب الأكبر . وسديم وجه المهرج ( Clown Face Nebula ) في التوأمين ، وسديم الإسكيمو ، والسديم الحلقي الجنوبي . وغيرها من السدم التي يربو عددها على 130 سديماً كوكبياً .

ثالثاً : بقايا الإنفجارات النجمية (Supernova Remnants  ) :

عند انتهاء حياة النجم وانفجاره على شكل سوبرنوفا مدوية ، ينتج عنها غالباً نجماً نيوترونياً أو ثقباً أسود ، والجزء المتطاير بعيداً عن النجم هو مرة أخرى غلافه الخارجي . كما يؤدي الانفجار إلى حدوث موجة صدمية عنيفة تسبق الأشلاء المتطايرة من النجم وتعمل على تسخينها وتكسيرها مما لا يبقي لها شكلاً دائرياً منتظماً كالسدم الكوكبية .

ومن أشهر سدم بقايا الانفجارات النجمية سديم السرطان في برج الثور والذي رصد انفجاره في عام 1054 العرب والصينيون ، لكن الأرصاد الصينية اشتهرت أكثر فدعي بنجم الصين الزائر ، ومنها سوبرنوفا ( 1987 A ) والتي حدثت في مجرة ماجلان السديم القريب لمجرتنا والتي يمكن مشاهدتها من النصف الجنوبي للكرة الأرضية . ومنها نوفا 2007 العقرب الذي ظهر في شهر حزيران .

♦ العناقيد والتجمعات النجمية ( Star clusters ) :

إذا تجمع عددٌ كبيرٌ من النجوم قرب بعضه البعض أو حول بعضه فإن الفلكيين يسمون هذا التجمع عنقوداً . ويشترط في العنقود أن ترتبط نجومه برباط جاذبي فيما بينها ، وإلا لأصبحت مجرد تجمع عادي يعيش فترة من الزمان ثم يتفرق .

♦ أنواع العناقيد :

أولاً : العناقيد المفتوحة أو المجرية ( Open Clusters ) :

موجودة داخل المجرة وتتحرك معاً في اتجاه واحد ، وتتراوح أعداد نجومها بين المئات والألوف فقط ، ويمكن التفريق بين نجومها بكل سهولة إذا ما زيد في قوة المنظار أو التلسكوب المستعمل . وكثيرٌ منها يرى بالعين المجردة . ولا يتجاوز قطر العنقود السنوات الضوئية القليلة . بالإضافة إلى أن نجومها حديثة وحارة ويمكن رؤية بقايا السديم الذي تكونت منه هذه النجوم . ومن الأمثلة عليها ، عنقود الثريا وعنقود الفراشة .

ثانياً : العناقيد الكروية ( Global Clusters ) :

وهي عناقيد نجمية أخذت اسمها من الكرة لأنها تتكون من نجوم متراصة تبدو للناظر إليها كجرم واحد وبالتلسكوبات تبدأ نجومها بالظهور على الأطراف . ويتكون العنقود الكروي من مئات الألوف وحتى الملايين من النجوم ، وتقع على أطراف المجرة والمجرات الأخرى وتحيط بها كهالة ، ولهذا فهي بعيدة جداً ولا ترى واضحة بالنسبة لنا . وتعد نجومها من أقدم النجوم المعروفة . ويعد أوميجا قنطورس أشهر العناقيد الكروية ففيه مليون نجم وفي المربع أكثر من 50 ألف نجم / صورة تلسكوب هابل . ومن الأمثلة أيضاً عنقود الجائي (M 13  ) .

وفي الختام لا نملك إلا أن نقول ( سبحان من خلق فأبدع ، سبحانه جل في علاه )