.. كل ليلة ، بعد غروب الشمس
إجلس ، وأنظر أعلى لتشاهد ملحمة درامية تحدث فوق رؤوسنا
مسرح يضم فريق عمل يُعدّ بالمليارات
النجوم
كل منهم لديه قصته الخاصة ليرويها
هناك العمالقة الحُمر القدامى
مملوءة ومنتفخة تنفجر وتتفكك بين طبقاتها
المُستعرات العظمى .. أعظم الألعاب النارية المثيرة التي تظهر في الكون
والثقوب السوداء الغامضة
تلك القبور النجمية التي بدأنا فهمها للتو
وحينما تشرق الشمس ثانيةً نستطيع رؤية نجم في ريعان حياته
إستكشاف الحياة والأطوار لهذه النجوم قد كشف أسرار مدهشة عن الكون وعن مكاننا الخاص فيه
.. وعند نهاية الحكاية هناك حلول لأحد أكبر ألغاز العلم
هذه هي قصة النجوم
لآلاف السنين ، أخبرونا قصصاً عن الشمس والنجوم
وأنها مكان الجحيم والآلهة والعمالقة
عبد المصريون القدماء (الشمس ، وأسموها (رع
كوكبة (الجبار) التي تجري نحو الجحيم
النجوم وكل الكوكبات كانت رموز تتحرك فوق رؤوسنا مع تغير الفصول
.. في القرن العشرين
إكتشف الفلكيون الجُدد أنه وبطريقة ما ، كان أسلافنا محقين
النجوم في سماء الليل من الوهلة الأولى لا تبدو جميعها واحدة
التلسكوبات القوية قد كشفت عن التنوع التام في السطوع والألوان بينهم
.. ووسط هذا التنوع إكتشف العلماء قصة جديدة
حينما ننظر إلى النجوم في السماء تبدو جميعها مختلفة
لكن بمجرد وضعهم معاً بدلالة اللون ودلالة السطوع
فهذا ما نحصل عليه ، شيء ما من النظام وهذا ما يجعل القصة كلها مثيرة جداً
د.فرانسيسكو ديجو) كرَّس) حياته المهنية لفهم النجوم
طبيعتهم الفردية ، والروابط التي يمكن أن تكون بينهم
(مثلاً ، هذا هو (أركتوروس) = (السماك الرامح نجم أحمر ساطع جداً يقع هنا
(هذا هو (الحضار وهو نجم أزرق ساخن جداً
الشمس في درجة حرارة وسط بينهم ربما تزيد أو تقل قليلاً عن الوسط بينهم
بترتيب النجوم طبقاً لخصائصها يكشف الفلكيون عن نمط
نمط يكشف عن الأنواع المختلفة للنجوم
كل لديه مميزاته وإسهامه الخاص في الكون
لكن النمط يعد مفتاحاً لشيء أكثر أهمية
يخبرنا ذلك أنه بمرور الزمن
فإن النجوم نفسها تبدأ في التغير والنمو ، والتطور
وحينها يكون لدينا نمط هنا
نوع من التكرار دورة حياة للنجوم
في رحلة إستكشاف الأطوار السبع للنجوم ، كشف العلماء عن قصة الكون
وكما هو الحال معنا تبدأ جميعها بالميلاد
نَـجـم يـُـولَـدْ
- 1
مرصـد هرستمونيكس ساسكس - بريطانيا
أحد أهم المعالم في عين السماء عبر التاريخ
هو ذلك الذي يحوي (عنقود يُسمى (الثـُريا
لكن الفلكيون القدامى لم يعرفوا أن (الثـُريا) يحمل سراً
سر قد كشفه الفلكيون الجُدد
هذا العنقود ، الثـُريا (ذكرها (هوميروس) في (الأوديسية
المترجم : الأوديسية هي ملحمة حكاوى شعرية (يونانية قديمة تـُنسب إلى مؤلفها (هوميروس
د.فرانسيسكو ديجو فلكي - جامعة لندن
وقد ذُكروا في الإنجيل وفي بعض مخطوطات (الآزتك) عند المايا
لكن الشيء الممتع أن (الثـُريا) يافعة جداً حتى أن الديناصورات الأوائل لم يعاصروها أبداً
لأنه في ذلك الوقت لم تكن (الثـُريا) قد تشكلت بعد
بعمر الـ 100 مليون عام فهم أشبه بالنجوم الوليدة
نجوم يافعة جداً جداً
يُعدون من أصغر النجوم التي يمكننا رؤيتها في الكون
يُولد نجم في مكان ما كل يوم
في كل مرة ، تُعتبر واحدة من أكثر الأحداث الساحرة بالكون
أحداث قد تتطلب قـُوى إستثنائية من الطبيعة
وشهادة تلك العملية تحدث هي مجرد شيء من الحظ
تبدأ الحكاية في الظلام البارد عند سُحب الغاز والغبار التي تختبيء في الفضاء السحيق
(والتي تثير خيال وفكر بروفيسور (سيرينا فيتي عبر حياتها المهنية وهي تدرس ميلاد النجوم
هذه السُحب تكون شاسعة جداً
يمكنها أن يصل عرضها إلى 300 سنة ضوئية
بروفيسور / سيرينا فيتي أستاذة الفيزياء الفلكية - جامعة لندن
والكثير من النجوم تتكون هناك ولذلك ندعو (هذه السُحب أحياناً (الحضانات النجمية
العديد من المناطق في هذه السُحب يمكنها البقاء على حالها حتى ملايين السنين
حتى يحدث شيء يثيرها وحينها يتشكل النجم
الإثارة لمثل هذا الحدث التاريخي ليس بالضرورة أن يكون شيء عظيم
يكفي لسحابتين أن يتصادما أثناء مرورهما
أو ربما يرسل حدث كوني بعيد موجة صدمة
فقط شيء كي يسبب إنضغاطاً للسحابة
كل ما تحتاجه هو الشيء اليسير من الضغط
للسماح للغاز ليتكثف بشكل كافي وللجاذبية بالسيطرة ، وللإنهيار كي يبدأ
جسيمات الغاز والغبار التي كانت تتطاير في الفضاء تبدأ الآن في الإنجذاب لبعضها
وتبدأ قوة الجذب بتجميعهم سوياً أسرع وأسرع
بينما يستمر الإنهيار، يبدأ الغاز والغبار بالسقوط في المركز ويصبحوا أكثر كثافة مع الوقت
ويصير مركز السحابة أكثر سخونة مع الوقت
قوانين الطبيعة تقضي بأن المادة حين تنضغط فإنها تسخن
عبر ملايين السنين ينمو هذا النجم الوليد
ويزداد في مركزه الضغط والحرارة
حتى في النهاية .. وعند درجة حرارة حرجة
عند حوالي 15 مليون درجة، تبدأ عمليات أساسية في مركز هذا النجم الوليد
.. في غمضة عين تقريباً
وكما فعل نجمنا الشمس ذات مرة فإن مركز النجم يضيء متألقاً
نَـجـم يـُـولَـدْ
إذا نظرت إلى السماء ليلاً لتبحث عن نجم وليد
بروفيسور / ستيف كاولي منشأة المملكة المتحدة للطاقة الذرية
فإنك تعتقد أن هذه البقعة الضئيلة من الضوء أشبه بضوء شجرة الكريسماس
وحقيقة الأمر أنها كمية هائلة من الطاقة يتم إطلاقها
لمشاهدة ما يحدث داخل هذه البقع من الضوء فعليك الذهاب إلى مكان ما أقرب إلى الوطن
إلى الدائرة الأوربية المشتركة (في (إكسفورد شاير JET
حيث يدرسون ما يحدث في قلب النجوم
إندماج الهيدروجين الذي يبعثهم للحياة
هو في الحقيقة JET ما نحاول فعله في محاولة صُنع نجم صغير على الأرض
نحن نحاول تهيأة الظروف المواتية لحدوث إندماج الهيدروجين
ومعه خلق كمية غزيرة من الطاقة الكثير والكثير من الطاقة
إذا كنت تحاول خلق نجم على الأرض
فأنت بحاجة إلى شيء قادر على تحمل الطاقات الهائلة المتضمَّنة
(أنت بحاجة إلى (النتوء المستدير
بناء عملاق على شكل كعكة مستديرة
حيث يمكن لدرجة الحرارة الوصل لأكثر من 100 مليون درجة
داخل مجال مغناطيسي قوي وهائل يكمن وقود الهيدروجين
حسناً .. أطلق لو سمحت
الظروف غاية في الحساسية حتى أن كل محاولة لخلق نجم هي حالة حرجة
.. تسعة .. ثمانية .. سبعة
JET إذن ما يحدث الآن في أنهم يشغلون المغناطيسات
وبينما يفعلون ذلك فإن التيار الكهربي سيندفع في الحلقة الدائرية
إذا كان بإمكانك مشاهدة هذا اللون الأحمر يبدأ في الظهور هناك
فهذا هو بداية البلازما تشتعل
بدايةً ، عليهم تمزيق وحدات البناء الأساسية للمادة، الذرات
ثم قذفهم ببعض مرة أخرى بحيث يندمجوا ليكونوا نجم وليد
يمكنك رؤية البلازما تصدم القاع
ولذا فإن الضوء في القاع هناك يا إلهي ! ، إنه الآن في عنفوانه الحقيقي
ربما الآن درجة الحرارة قد وصلت حوالي 30 مليون درجة
هذا أشبه بنجم صغير هنا على الأرض
ونعم ، يبدو أنه يمر ما يقرب من 2,5 مليون أمبير داخل البلازما هناك
وأظن أن هذه كانت قذيفة ناجحة بسبب كل هذا الحماس
لقد إستمرت لبرهة قصيرة من الزمن
فقد خططوا لتكرار ما JET لكن في حدث في أكبر الأجسام الكونية ، النجوم
وهم فعلوا ذلك لأن العلماء أمثال بروفيسور (ستيف كاولي) يفهم أصغرها
في قلب كل ذرة هيدروجين يوجد بروتون
وحول هذا البروتون يوجد إلكترون يتحرك في ما يشبه المدار
.. مع ضغط وحرارة كافيان
فإن الإلكترون الذي يدور يتم تجريده عن البروتون في المركز
إفعل ذلك مع ذرات أكثر لتنتج البلازما
سحابة من الجسيمات المنفصلة
وإذا كانت الظروف مواتية تماماً .. يحدث شيء غير عادي
تبدأ سلسلة من التفاعلات
تدور البروتونات بالأنحاء
ولأنها موجبة الشحنة وتتنافر مع بعضها عن بعد
فمعظم الوقت بالكاد يقتربون من بعضهم
عند مستوى طاقة عالي ، فهم يلتحمون سوياً بقوة كافية بحيث يلتصقون ببعضهم أحياناً
وهذه هي عملية الإندماج
حينما يندمج أربعة ذرات هيدروجين بالنهاية، فإنهم يصنعون عنصراً جديداً
يتحول الهيدروجين إلى هيليوم ويتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة
وهذا ما يحدث عند ميلاد النجوم
وهذا كله يعذو إلى الكتلة وإلى المعادلة الأشهر بالفيزياء
نواة الهيليوم هذه التي صنعتها للتو
تزن أقل من النويات الأربع للهيدروجين المستخدمين في صناعتها
بطريقة ما ، فإن الكتلة تختفي في هذه العملية
أي شخص يعرف أي معادلة من الفيزياء
يعلم أن الكتلة والطاقة مرتبطتان بأكثر معادلات أينشتين شهرة
E=m.c^2 معادلته
إذن فهذه الكتلة المفقودة هي طاقة
المربعة هي رقم ضخم للغاية C لكن لأن
فإن قدر ضئيل من الكتلة يخلق كمية مهولة من الطاقة
تحتاج الشمس إلى قدر ضئيل جداً فقط من كتلتها الضخمة كل يوم
لتنتج وحدات هائلة من الطاقة
الإندماج النووي هي عملية لا تتسبب فقط في ولادة النجوم
بل هي سبب إستمرار حياتها
لكن بمجرد أن يـُولد النجم ويبدأ قصة حياته
إكتشف العلماء أن شيء آخر مهم جداً يمكن أن يحدث
الشخص الأول الذي لمح هذه المرحلة (الثانية للولادة كان (نيكولاس كوبرنيقوس
أب الفلك الحديث وثوري إجتماعي إستثنائي
في العام 1543 ، نشر كتاب غيَّر ما دام لأكثر من ألف سنة من الإعتقادات الفلكية
ذلك الإعتقاد بأن الشمس تدور حول الأرض
حسناً .. ذلك مثير
د.ستيفين بومفري مؤرخ علوم - جامعة لانكستر
هذا أحد أهم الكتب في تاريخ العلم
يمكنك الإكتشاف من هذه الصفحة هنا أن هذا هو كتاب كوبرنيكوس السادس ضمن
"ستة كتب في ثورة الفلك السماوية"
وإضافة لكونها إنجاز فلكي كبير
فقد كانت أيضاً إنجازاً في إطار تغيير الفهم البشري لمكانته في الكون
وأعتقد أنه يمكننا رؤية ذلك بوضوح إذا نظرنا إلى ذلك الشكل الشهير هنا
ويمكنك رؤية أن هنا في المركز ليس الأرض كما إعتقد الناس لآلاف السنين
بل (سول) الشمس باللاتينية
وهنا الأرض تدور حول المدار الشمسي وهو مفهوم ثوري جديد في الكون
أزيلت الأرض من مكانة مركز الكون إلى مجرد كوكب ثالث يدور حول الشمس
والقصة القديمة لكيفية بناء الكون أصبحت صادمة لمؤسسيها
وفي القرن السادس عشر كان لذلك تداعيات مدمرة بشدة
في ذلك الوقت ، إعتقد الناس بشدة بأن الإله خلق نموذج للسماء
وأنه إستخدم نفس النموذج لخلق البشر أيضاً
وبذلك مع هذا الإعتقاد بأن "كما الأعلى كما الأسفل"
فإن أي تغيير في السماء يُحدث تداعيات ثقافية كبيرة في الحال
(بحلول العام 1611 ، اشتـُهرت أفكار (كوبرنيكوس .. (بشدة حتى قال فيها الشاعر (جون دون
"الفلسفة الجديدة في كل شيء تشك" "كل الترابط إنتهى ، كل شيء إنفك"
لقد تغيرت نظرتنا لعلاقتنا مع الشمس بالكامل
ما لم يعلمه كوبرنيكوس لكن إكتشفه العلماء الآن
أن الشمس ليست فقط في مركز مجموعتنا الشمسية
بل هي المنتجة لها
ميلاد النجم يقود إلى ميلاد أية كواكب في محيطه
الكواكب هي النتاج الطبيعي لتشكل النجوم
الكواكب هي الحُطام المتبقي للغاز والغبار المشكل للنجم
يمكنك القول أنهم أشبه بمخاض الولادة
بينما يـُولد النجم الجديد
فإن البقايا الدوارة للسُحب من حيث تشكلت تبدأ بتكوين قرص
وعلى مدار أكثر من مليون سنة في هذا القرص تبدأ حبوب الغبار بالتجمع سوياً
تجاهل هذا الضوء الصادر من النجم الناشئ في كوكبة الجبار الشمالية
ويمكنك رؤية بُقع بيضاء والتي هي كواكب تتشكل في قرص الغبار الذي يحيط بالنجم
في النهاية ، يُحاط النجم بأولاده
تشرح العملية بأكملها الشكل المميز لكل المجموعات الشمسية بما فيها خاصتنا
سبب رؤيتنا لكل الكواكب تدور حول الشمس في نفس الإتجاه ونفس المستوى
هو أنها جميعاً صُنعت من نفس الطوق ، ومن نفس القرص
بشكل مدهش، بإستخدام عينه المجردة وقوة الإستنتاج فقط
إستطاع (كوبرنيكوس) إنتاج أول صورة عائلية لنجم مُحاط بذريته الكواكب
لكن الولادة هي مجرد البداية
الـشــبــــاب
- 2
كل يوم عند الفجر، تكون الشمس هي النجم الوحيد الذي نراه في السماء
نجم في منتصف عمره مثل 90% من كل الآخرين
إنه مميز لنا فقط لأنه قريب جداً
بمجرد أن تم الإدراك بأن الشمس هي أحد النجوم، فتح ذلك لنا باب واسع لفهم للكون
لأن الشمس هي فعلياً النجم الوحيد الذي يمكننا رؤيته بدقة
وبالنظر إلى الشمس يكون لدينا معمل رائع وقريب جداً منا
يمكننا فعلياً رؤيته ويمكننا فعلياً دراسته
يمكننا فعلياً رؤية السطح، وصنع النماذج للداخل وقياس الكثير من الأشياء في الغلاف الجوي
وبدراسة الشمس بهذه الطريقة فإننا نقوم بدراسة النجوم
ما تعلمه معظمنا أن الشمس يمكن الإعتماد عليها بثقة وأنها غير متغيرة
لكن مظهرها الخارجي الهادئ الذي نعتقده كشيء معروف
يُناقض الحقيقة حول كافة النجوم التي في منتصف عمرها
.. تحت السطح هناك معركة عنيقة
وهي واضحة للعلماء الذين يعرفونها جيداً
الشمس في ريعان عُمرها إنها نجم في منتصف العُمر
لكنها حقيقةً نشطة للغاية ، وتعجّ بالحياة
د.هيلين ميسون أستاذة الفيزياء الشمسية جامعة كامبريدج
أنا أعتبر الشمس كصديق شخصي لي وأحب معرفة ما يحدث للشمس في كل يوم
وأنا أنظر إلى صور القمر الصناعي لأفعل ذلك
ويبدو أن الشمس أحياناً لا تريدك أن تعرف ما يحدث بها
حيث أحيانا لا تصل البيانات أو شيء كهذا فلا يمكنك رؤيتها
وهذا مُحبط بعض الشيء لأنك تود معرفة كيف يُبلي صديقك كل يوم
علاقة د.هيلين ميسون الحميمة مع الشمس
حولتها إلى واحدة من أهم الفيزيائيين الرواد في العالم الدارسين للشمس
يظن الناس بذلك الجُمود والملل
لكن ذلك ليس جُموداً أو مللاً على الإطلاق
لكنها دراسة ممتعة حقاً
.. جهود العلماء من أمثال هيلين
قد كشفت أن بداخل الشمس هناك صراع بين إثنان من القـُوى الأساسية في الكون
وهذا هو مفتاح لكامل تاريخ حياة النجوم
الجاذبية التي شكـَّلَت الشمس تسحبها للداخل محاولةً تحطيمها
والإندماج النووي الذي أتى بها إلى الحياة يدفع للخارج محاولاً تفكيكها تماماً
ستكون كارثة للشمس إذا كان لأحد هاتين القوتين اليد العليا
أحد علماء القرن السابع عشر الذي درس الشمس لم يعلم ذلك
لكنه سرعان ما أدرك أن والدتنا الشمس كانت عنيفة أكثر مما بدت
(كان الرجل هو (جاليليو جاليلي
لقد إستخدم أحد أقدم التلسكوبات لوضع صوراً مُفصَّلة للشمس
محولاً فهمنا لها بالكامل
وفي هذه العملية ، صدم العالم
حينما نظر جاليليو إلى تخطيط الشمس بالطريقة ذاتها التي أفعلها
.. ما رآه هو هذه البُقع
هذه البُقع السوداء على الشمس
رآها الناس من قبل، أعتقد أن الصينيون القدماء قد رأوها عبر الضباب
لكن الشيء المهم كان أن جاليليو يقول أن هذه البُقع الشمسية كانت على الشمس
وليست توابع أو شيء ما أمام الشمس
في تحدٍ لآلاف السنين من الإعتقاد الكنسي بأن كل شيء كان مثالي
ولكن ها نحن أمام تشوهات وبُقع عليها
أعمال جاليليو المثيرة للجدل أدت إلى قضاءه آخر أيامه تحت الإقامة الجبرية
لكن مراقباته أحدثت ثورة في معرفتنا بالشمس
البقع الشمسية كانت تظهر وتختفي
وبتعقبهم لعدة أيام، أظهر جاليليو أنها تتحرك مستنتجاً بأن الشمس تدور
ما إكتشفه جاليليو غيَّر إعتقاد قرون
لم تعد الشمس قرص مثالي أشبه بالإله
بل كيان كان يتغير بإستمرار
ولذا كان معنى ذلك أن الشمس لم تعد مُقدسة بعد
وأنها مصنوعة من نفس مواد الأرض
وبذلك فإن العمليات العلمية التي تنطبق على الأرض فهي أيضاً تنطبق على الشمس
وهذا قد عزَّز إكتشافاتنا اللاحقة عن الشمس والنجوم الأخرى والفلك عموماً في الحقيقة
بُناءً على أعمال جاليليو إكتشف العلماء .. أن طبيعة الشمس النشطة والمتغيرة
هي في الواقع الخاصية التي لها الأثر الأكبر علينا
البقع الشمسية التي لاحظها مرتبطة بالإنفجارات الشمسية
إنطلاق هائل ومفاجئ للطاقة يمكنه نثر أكثر من مليون طن من المادة في الفراغ
هذا التدفق من الجسيمات المشحونة يمكنه إتلاف إتصالاتنا الفضائية
.. وفي حالات عنيفة يؤثر على شبكاتنا الكهربائية
وكل ذلك بسبب طبيعة المجال المغناطيسي الشمسي العنيف
في بعض الأحيان هذه المجالات المغناطيسية تنحرف بشدة
تتحرك النقاط السطحية وتنثني للأعلى بشدة
وتصبح معقدة للغاية بحيث تنكسر وتتحطم في النهاية
ونحصل على إنفجارات شمسية عنيفة وهائلة
تُطلق الجسيمات نحو الفضاء
في الواقع هذه المنطقة .. النشطة الصغيرة نسبياً
والتي نراقبها مؤخراً كانت تنفجر بإستمرار خلال الأيام القليلة الماضية
لكن في حين أن بإمكان إنفجارات الشمس العنيفة أذيتنا
فإن طبيعتها النشطة هي ما تسمح لنا بالعيش أصلاً
لأن الشمس أيضاً تقذف بالرياح الشمسية
تدفق لجسيمات نشطة تنطلق بالفضاء
ويمكننا رؤيتها تمر بالأرض بينما تصطدم بالغلاف الجوي
الشـفـقْ
ثم تستكمل الرياح الشمسية رحلتها
صانعةً العرض نفسه عند أقطاب كوكب المشترى
وكوكب زُحَل أيضاً
حتى في النهاية، على بعد 100 ضعف المسافة بين الأرض والشمس
تفقد قوتها الدافعة وتشكل حاجزاً في الفضاء السحيق
صانعةً فقاعة من الدرع تحمي نظامنا الشمسي من إشعاعات المجرات الخطرة والأشعة الكونية
الغلاف الشمسي
وبذلك ، فإن الحياة على كوكب يبعد المسافة المناسبة تماماً يمكنه الإزدهار
نحن المستفيدون من الطاقة .. التي تنتجها الشمس
بينما يقاوم الإندماج .. النووي ضد قوة الجاذبية
الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث من عدم لكنها تتحول من صورة لأخرى
لذا فهي تتحول من مركز الشمس عبر الأغلفة الجوية إلينا في العديد من الأشكال
كالدفء والضوء، وعن طريق النباتات والطعام الذي نأكله
"بينما ينزل الفجر على تضاريس الأرض"
"الأعمدة الشامخة ستونهينج"
أسلاف الكهنة القدماء في ترقب" "لأول أشعة لشمس منتصف الصيف
يمكنني تفهم لماذا عبدت الحضارات القديمة الشمس
لأنها أشبه بالإله من حيث أنها تمدنا بكل شيء حيوي
والذي بدونه ستتوقف الحياة نهائياً
كان للإنسان القديم الحق في أن يقلق من ألا تشرق الشمس من جديد
إنها تشتعل منذ خمسة مليارات سنة
لكنها الآن قد إستنفذت حوالي نصف وقودها الهيدروجيني المقاوم للجاذبية
في صباح يوم ما ، ستشرق الشمس في آخر يوم مثالي لها على الأرض
لسنين طويلة ، لم يكن لدينا فكرة متى ستأتي النهاية
لكن الآن يمكننا التنبؤ بمصير الشمس وكذلك مصيرنا
لقد تعلمنا ذلك ليس بدراسة الشمس
لكن بمراقبة كل النجوم الأخرى في السماء
أتى الإكتشاف حين حاول رائد الفضاء الأمريكي (هنري نوريس واسل) والدانمركي (آينر هيتزبرنج)
صنع نمط مفهوم لكل النجوم في سماء الكون
بغض النظر عن حجمهم أو ما إذا كانوا يشتعلون بسطوع أو بخفوت
كشف ذلك أخيراً أن النجوم لها دورة حياة
بنهاية القرن العشرين ، كان لدى الفلكيون بالفعل ثروة من البيانات عن النجوم
تحديداً ، قاموا بقياس الألوان ودرجة السطوع
د.فرانسيسكو ديجو فلكي - جامعة لندن
لذا ما فعله (هيتزبرنج) و (راسل) كان تنظيم النجوم تبعاً لدرجة الحراة والسطوع
(وكان ذلك ميلاداً لـ (مخطط هيتزبرنج-راسل
على أحد المحاور وضعوا مدى سطوع النجوم على نفس بعد المسافة من الأرض
من الأكثر خفاتاً حتى الأكثر سطوعاً
على المحور الآخر ، كانت درجة الحرارة المحدَّدة بناءً على ألوانها
من الأزرق والأبيض الساخن .. وحتى الأحمر البارد
ما كان ثورياً هو النمط الذي قد نتج
كل النجوم تقريباً وقعت على خط قطري مركزي يُعرف بالتتابع الأساسي
هذه هي النجوم ذات منتصف العمر
أولئك الذين مازال لديهم هيدروجين كافي في داخلهم
ليندمج إلى الهيليوم ويقاوم قوة الجاذبية
لكن على الجانب الآخر كانت شواذ بسيطة
بتحليل المخطط إكتشف العلماء أن هذه المجموعات الشاذة تتنبأ بمستقبل الشمس
الآن ، ستشتعل الشمس بالهيدروجين كباقي النجوم
في نفس التتابع حتى يُستنفذ الهيدروجين في القلب
وعند هذه النقطة تبدأ الشمس بالموت
الطبقات الخارجية للشمس ستتمدد
ستتحرك الشمس بعيداً عن التتابع الأساسي لتصبح نجم أحمر عملاقاً
من الفوضى الظاهرية في سماء الكون .. تم صنع خريطة
حيث يمكننا رسم رحلة حياة النجوم على خريطة
لقد كشفت أن مصير نجمنا الخاص كان مكتوباً في سماء الكون
بمجرد أن ينفذ الهيدروجين فسوف تترك التتابع الأساسي
.. وتتحرك إلى المرحلة التالية من حياتها
كعملاق أحمر ..
العـمــالقــة الـحـُـمـــرْ
- 3
النجوم ذات الأحجام المتوسطة مثل شمسنا لا تشيخ بأناقة، بل بشكل مفجع
إنها تنتفخ وتصبح من أكبر النجوم العملاقة في الكون
(نجم (منكب الجوزاء كوكبة الجبار
(نجم (قلب العقرب كوكبة العقرب
نجوم بحجم 200 ضعف شمسنا
أكثر سطوعاً بآلاف المرات
نجوم من الأكثر تدميراً في الكون
لكن أيضاً أكثرها إبداعاً
أحمر، زنخ، لامع .. في السماء الحبرية
أركتوروس هو نجم أحمر عملاق من السهل جداً إيجاده
في ذيل كوكبة (الدب الأكبر) .. ثم في ذيل كوكبة (العواء) نصل إلى نجم أركتوروس
لذا فهو بشكل ما يتعقب الدب الكبير كمتعهد به وهو ماتعنيه كلمة أركتوروس
(بشكل مفاجئ ، فإن لون (أركتوروس المدهش ليس بسبب سخونته
بل لأنه بارد
بينما يختل التوازن بين قـُوى الجاذبية والإندماج النووي المتعاكسة
يتغير حجم النجوم
.. تتمدد العمالقة الحُمر
وتنتشر طاقتها العنيفة على مساحة أكبر ما يتسبب بإنخفاض درجة حرارتها
ويتحولون من الأزرق أو الأبيض الساخن إلى الأحمر الساخن
لكن ولأنهم عمالقة الحجم، تظل هؤلاء النجوم من الأكثر سطوعاً بالسماء
(أركتوروس (السماك الرامح (تصوير (فرانسيسكو
(هذا هو أركتوروس (السماك الرامح
حينما نرى نجوم ساطعة مثل (السماك الرامح) في السماء
فبلاشك أن هناك الكثير .. والكثير من الحضارات
حيث كان هناك إرتباطات بهذه النجوم والتفاعلات معها
بلينيوس الأكبر - عالم طبيعة القرن الأول قبل الميلاد
كل نجم له شخصيته المميزة" "وهو يصنع آثاراً طبقاً لشخصيته
حينما يظهر السماك الرامح فإنه" "دائماً تقريباً ما يصحبه عاصفة برد شديدة
في الحقيقة ، السماك الرامح له فأل سيء لشيء أكثر من الطقس السيء
مشهد إعجازي أكثر حدة مما تتخيله أعمال هوليود
حينما تصبح شمسنا عملاقاً أحمر في النهاية خلال خمسة مليارات سنة
ستتحول إلى مدمرة بدلاً من حامية لعوالمنا
د.روبين كاتشبول) كرَّس سنوات شبابه) في دراسة هذه الوحوش الملتهمة في الليل
تبدأ قصتهم عندما ينفذ الهيدروجين بداخلها
تقضي معظم النجوم حياتها في دمج الهيدروجين إلى هيليوم
وبالطبع فإن هذا يغذي الضغط الذي يقاوم قوة الجاذبية
عندما ينفذ الهيدروجين بداخلها ونحصل على الهيليوم الخالص فقط
لا يكون هناك حينها أي مصدر للطاقة
د.روبين كاتشبول فلكي - جامعة كامبريدج
لذا يبدأ القلب بالإنهيار
وبينما ينهار تحت قوة الجاذبية ، فإنه يسخن
وتصبح درجة الحرارة عالية كفاية لبدء تفاعلات إندماج نووي عند القشرة حول القلب
لذا يكون لدينا ما نسميه إحتراق قشرة الهيدروجين
توقفت عملية الإندماج في الداخل
مازال ساخناً ، لكنه ميت
النجم الآن بشكل أساسي يختلف عن شمسنا المعروفة
الضوء الذي نراه مازال هو نتاج الإندماج النووي
لكنه يحدث في حلقة الهيدروجين التي تحيط بالقلب
هذا هو مصدرنا الجديد للطاقة وهو بالطبع يقاوم قوة الجاذبية
وفي الواقع يؤدي إلى تمدد الغلاف الجوي الخارجي
لقد بدأت الشمس تحولها المثير إلى العملاق الأحمر
بالنسبة لشمسنا نحن فإن التغير سيكون مرعباً
.. بينما وفي سنواتها الأخيرة تتحول ضد مصلحة الكواكب
أول شيء يحدث أنها تتمدد حتى بلوغ مدار كوكب عطارد هنا وتبتلع الكوكب
عند هذه المرحلة ، تكون حوالي ألف ضعف سطوع الشمس اليوم
وتستمر في تمددها وفي غضون مليون سنة أخرى أو ما يقرب
فإنها تصل إلى كوكب الزهرة وهنا تكون نهاية الكوكب أيضاً
يتم إبتلاع كوكب الزهرة ثم تستمر الشمس في إتجاه الأرض
إذا كان بإمكاننا رؤيتها ، فإننا سنرى شيء يقارب 3 آلاف ضعف سطوع الشمس اليوم
ستكون أكبر بـ 260 مرة عما هي عليه اليوم
لكنها لن تملك ذلك المظهر المُدمج الجميل والمشدود كما هي الآن
سينفجر الغاز من السطح
ستكون حمراء وعنيفة وشفافة قليلاً
ستبدو على الأغلب كما لو أنها تنفجر بين طبقاتها
فرصتنا الوحيدة للنجاة ستكون بتجنب تلك الكارثة قبلها بكثير
والذهاب للبحث في نظام شمسي جديد ليكون وطننا
في عُمرها المُسنّ الغاضب، لن تُظهر الشمس أي رحمة، حتى لعيالها المفضلين
وتختفي الأرض داخل الشمس وأنا أخشى أن ذلك حتمي للأرض
سينغمس كوكبنا في كرة من الغازات النارية لن يُشهد مثلها ثانيةً
النجم الذي خلـَّف وربَّى .. سوف يدمرنا في نهاية عمره المُنتفخ
لكن بينما تسبب العمالقة الحُمر مثل هذه الإبادة
إكتشف العلماء فيهم بدايةً لقصة جديدة
قصة للخلق ، تتعلق بنا نحن كما تتعلق بشأن النجوم
لقد إكتشفوا أنه في آخر مراحل الصراع .. بين قوتي الجاذبية والإندماج النووي
تولـَّد العمالقة الحـُمر إثنين من أكثر كتل البناء الوفيرة في الكون
وهذه العناصر الحيوية تُصنع داخل قلب العمالقة الحُمر
بعد حوالي نصف مليون سنة من إختفاء الأرض الضعيفة داخل الشمس
نلاحظ زيادة درجة الحرارة إلى حيث يمكن فجأة بدء إندماج الهيليوم
وهذه هي المرحلية التالية من حياة النجم
وهي مرحلة حيث يندمج الهيليوم في الداخل لإنتاج الكربون والأكسجين
النجوم كما إكتشفها العلماء ليست مجرد نقاط لحظية مضيئة
إنهم كالكيميائيون ، ينتجون المواد التي يتألف منها الكون
معظم الكربون في جسدك أتى من الغلاف المطرود للعمالقة الحُمر
بينما تصل الحرب بين الجاذبية .. والإندماج النووي إلى خاتمة
فإن الطبقات الخارجية الهائلة للنجم تنفصل من القلب الساخن
ناقلةً الكربون والأكسجين إلى الكون
ما يتبقى بعد هذه العملية الرائعة هو الأشلاء
النجم جاهز للدخول في المرحلة الغامضة التالية من حياته
الأقــزام الــبِــيــضْ
- 4
حيرت الأقزام البيض الفلكيون لعقود
كانت أول مشكلة هو إيجادهم
لقد إتضح أنهم موجودين على مرئى من الجميع
لكننا إحتجنا فقط إلى تلسكوب أكبر لرؤيتهم
في شتاء السماء .. بنصف الكرة الشمالي
تظهر مجموعة رائعة من (الكوكبات مثل هذه هنا (كوكبة الكلب
تضم (كوكبة الكلب) النجم الأكثر لمعاناً في سماء الليل
(وهو يـُدعى (سيروس) = (الشعرى اليمانية
سيروس (تصوير (فرانسيسكو
(وهو نجم رائع ويُعرف أيضاً بإسم (نجم الكلب
ولقد تم الإكتشاف في .. القرن التاسع عشر
سيروس أ
سيروس ب اكتـُشف عام 1862
حينما كانت التلسكوبات عالية الجودة بدرجة كبيرة جداً أن لدى (سيروس) رفيق
وهو نجم خافت جداً مختفي وسط وهج النجم اللامع جداً
هذا الرفيق الخافت لذلك اللامع (نجم الكلب) أطلق عليه إسم (الجرو)
وفي العام 1922، كان لهذا النوع الجديد من النجوم تصنيفه الخاص
تم تسميته بالقزم الأبيض
لكن تسميته كانت آخر مشاكل العلماء
حينما قارنوا حجمه بكتلته ظهر شيء غير عادي
لقد كان أكثر كثافة من أي شيء على الأرض
أكثر كثافة من أي شيء تم تخيله من قبل
لقد كانوا نوع من النجوم ليس من المفترض تواجدها
البقايا المحروقة لتلك التي إنتهى بها الإندماج
لقد تم إستنفاذ وقودها لذا كيف يمكن بقاؤها لامعة ؟
ذلك الغموض الذي لطالما (أسَر البروفيسور (جون أليس
بروفيسور / جون أليس أستاذ الفيزياء النظرية الكلية الملكية - لندن
عبر كامل حياتها، فإن النجوم تصنع طاقتها بدمج الأنوية الخفيفة معاً لصنع الأثقل منها
وهي تبدأ بالهيدروجين لصنع الهيليوم
ثم يبدأون بدمج الهيليوم معاً لصنع الكربون والأكسجين
وبينما يمر الوقت، فإنهم يحرقون المزيد والمزيد من هذا الوقود
حتى تصبح في النهاية أشبه بالسيارة .. فقد إنتهت من الوقود
في نهاية أيامها من إحتراق ودمج الهليليوم ينتهي نشاط الحياة بالقزم الأبيض
وكل ما تبقى هو قلب ميت من الكربون والأكسجين
إنها لا تكون نجم إطلاقاً بعد ذلك ، بل رماد
والمعركة الداخلية الشديدة في قلب النجم .. بين قوتي الجاذبية والإندماج النووي
قد إنتهت الآن بمنتصر واضح
بمجرد أن يتوقف الإندماج، ينتهي أمر النجم بإنهيار كامل تحت تأثير وزنه الخاص
ليشكل القزم الأبيض
لذا يكون لدينا هذه النقطة الصغيرة جداً والتي تكون كثيفة للغاية
ستكون شيء ما بكثافة مليون ضعف ما بدأته، كثيفة للغاية في الواقع
بحيث إذا كان لديك قطعة منها بحجم هاتفي النقال كان سيزن حوالي عشرة أطنان
ينهار لـُب العمالقة الحُمر تاركاً القزم الأبيض أكثر كثافة من أي شيء تم إكتشافه
.. وهذا يترك سؤال مربك آخر
لماذا لا تقضي الجاذبية عليهم بالكامل ؟
لقد كانوا أشبه بأجسام غير متعاونة حيث علـَّق أحد الفلكيين الإنجليز قائلاً
الرد المناسب على رسالة القزم الأبيض "هي "إخرس ، ولا تتحدث بالهراء
لقد إستغرق الأمر شكل ثوري جديد من الفيزياء لتظهر قبل أن يتم إكتشاف أسرارها
كشفت ميكانيكا الكم الكثير عن داخل الذرات
ما أتاح للفلكيون البدء في حل غموض القزم الأبيض
في الفيزياء، لدينا نوعين مختلفين من الجسيمات
هناك بعض الجسيمات الإجتماعية والتي تفضل التواجد سوياً
ثم هناك جسيمات أخرى مثل الإلكترونات والتي تفضل أن تتميز عن بعضها
إنهم أشبه قليلاً بنساء في حفل يرتدون نفس ألوان الفساتين
وهم لا يريدون أن يقفوا بجانب بعضهم البعض
لذا فإنهم يميلون طبيعياً للإبتعاد عن بعضهم البعض
هذا أشبه بما نسميه (نحن الفيزيائيون (الضغط
هذا الضغط ينشأ بمجرد أن تحتشد الجسيمات في مكانها
إنها نظرية من ميكانيكا الكم
وحينما تم تطبيقها على النجوم أصبح لحياة القزم الأبيض معنى أخيراً
.. ما أوقفها من الإنهيار الكامل
هو أن الجاذبية كانت تُقاوَم بفعل الضغط الناشئ بين الجسيمات نفسها
في القزم الأبيض ، لديك توازن لطيف بين الجاذبية التي تحاول عصره في نفسه
وبين ضغط هذه الإلكترونات التي تحاول ألا تتواجد بفساتينها الواحدة في نفس المكان
والتي تحاول الدفع عكسياً
وهذا التوازن بين الجاذبية التي تسحب .. للداخل، والإلكترونات التي تدفع للخارج
هو ما يجعل القزم الأبيض يحتفظ بحجمه
ذلك أيضاً ما يجعل نجم بلا وقود يدعمه يلمع لمليارات السنين
هذه الأقزام البيض صغيرة للغاية لذا فإن لها مساحة سطح صغيرة جداً
ما يعني أن برغم أنها ساخنة وبيضاء
فإن الضوء الذي تشعه وطاقة الحرارة التي ترسلها
لاتزال محدودة للغاية فقط بسبب الحجم الصغير لسطحها
والآن فهي تقوم بعملية إشعاع ضوئي وهي تبرد تدريجياً
وتصبح تدريجياً أكثر خفوتاً
إنها تكون أشبه قليلاً بشخص متقاعد يجلس في منزل نجم قديم
إنها لاتزال تنبض طوال الوقت لكنها تصل تدريجياً إلى خفوت بطيء وشديد
هناك أقزام بيض تجوب في مجرتنا وفي كل المجرات الأخرى
الغموض المتعلق بالقزم الأبيض قد تم حله
لقد إكتشف العلماء كيف أن غالبية النجوم الهائلة بما فيها شمسنا ستنهي أيامها الأخيرة
حيث يذبل القزم الأبيض بهدوء في ظلام الكون
لكن ليس كل النجوم تسلك ذلك ببساطة
بالنسبة للنجوم الأكبر كتلة يحدث شيء غير عادي
المـُـستـعـرات العـُـظـمـى
- 5
هم يجعلون نهايتهم تأتي مع جَلَبَة أخيرة ومثيرة
المستعرات العظمى هي الموت الإنفجاري المثير لأكبر النجوم الثقيلة في الكون
إنفجارات لامعة للغاية وشديدة
لدرجة أن بإمكانها المنفاسة لبرهة مع ناتج عشرة مليارات شمس
إنها تخلف وراءَها آثاراً تدهن السماء بألوان رائعة
نحن نعرف اليوم بأن هذه الأحداث المميزة تلعب دوراً حرجاً في صنع الكون من حولنا
رغم ذلك، فقد إستغرق الأمر منا قروناً لإكتشافها
إنهم نادرين للغاية، ولمئات السنين لم يراها أحد مطلقاً
لذا فإن التحدي الأول هو إيجادهم
وهذا يتطلب تكريس، ومثابرة وحب الإثارة في المطاردة
وليس مجرد نوع عادي من الفلكيون بل صائدوا المستعرات العظمى
وشخص له توقيته المثالي
كما نعلم، فإنه غالباً لا يحدث شيء في الفلك
بروفيسور / أليكس فلبينكو أستاذ الفيزياء الفلكية جامعة كالفورنيا - بيركلي
فالنجوم تعيش لملايين أو مليارات السنين
لذا فكل شيء يكون ثابت بين ليلة وأخرى
لكن ليس كذلك مع المستعرات
فهي تلمع بشكل مثير على مدار ليلة واحدة فقط
وهو حدث بمقياس وقت البشر
يندر رؤية المستعرات بشدة (في مجرتنا (درب التبانة
حتى أنك بحاجة للنظر أبعد بكثير وكثير لإيجاد المزيد منها
تحتاج لإصطيادهم في المجرات الآخرى
بروفيسور / أليكس فلبينكو يدير أحد أنجح فرق البحث على الأرض للقيام بذلك فقط
في أفضل أعوامهم إكتشفوا قرابة المائة
لا توجد هناك تقويم يخبرك متى وأين تنظر إلى المستعرات
أنت فقط تبحث بما بشبه العشوائية إلى أكثر عدد يمكنك من المجرات
بالتكرار، وبالصدفة ، فإن أحد المستعرات ستنطلق في واحدة منها
أقصد أنها نادرة ، فقط حوالي إثنان أو ثلاثة مستعرات بكل مجرة على مدار قرن كامل
لذا فعليك حقاً مسح آلاف المجرات من أجل زيادة إحتمالية إيجاد القليل منهم كل سنة
هذا التلسكوب الآلي يأخذ صوراً آلياً لما يزيد عن ألف مجرة كل ليلة
ويقارن الصور الجديدة مع صور نفس المجرات التي أخذت سابقاً
إذا كان هناك شيء جديد في أحد الصور الجديدة
.. مثل نجم جديد مثلاً فهذا مرشح ممتاز للمستعرات
وهذه إحدى الحالات التي نود دراستها
الـ 12 من مايو 2012
الـ 11 من يونيو 2012
الـ 5 من أغسطس 2012
الـ 9 من أغسطس 2012
الـ 26 من يناير 2012
الـ 31 من يناير 2012
المستعرات التي يصورها أليكس تبعد مئات ملايين السنين الضوئية عنا
السبب الوحيد الذي يُمكـَّنَه من تصويرها بوضوح شديد هي أنها إنفجارات هائلة للغاية
والإهتمام بقوة إنفجارات المستعرات قد أصبح المفتاح لفهم التركيب العميق للكون
لقرون عدة .. عرف العلماء أن كل شيء نراه على الأرض يتكون من واحد من 92 عنصر
وأن النجوم تتكون من نفس هذه العناصر
يمكننا معرفة ذلك من خلال ضوئها
العناصر المختلفة تعطي ألواناً مختلفة من الضوء حينما تسخن أو تكتسب طاقة
لذا إذا نظرنا إلى السحابة .. المتوهجة للغاز في السماء
يمكننا تحديد العناصر الكيميائية التي تشكلها بالنظر إلى الألوان بداخلها
لابد أن ينتج البوتاسيوم لون بنفسجي ! أنظر إلى هذا .. رائع
السترونتيوم
رائع .. أنظر إلى السترونتيوم يحترق
الصوديوم ، أشبه قليلاً بضوء ألسنة اللهب
وأخيراً لدي بعض النحاس هنا
أنظر إلى بقايا المستعرات ويمكنك ملاحظة الألوان المميزة لبعض العناصر
العلماء الجدد يمكنهم كشف الخريطة الكاملة عن طريق فصل الضوء في منشور لصنع الطيف
ولذا يمكنني معرفة أن هناك وجود الهيدروجين في هذه المستعرات
وهنا لدينا ضوء بلون برتقالي مُصفرّ وهو نتيجة لمعان ذرات الصوديوم
وهو نفس الصوديوم المتوهج عند نثر المواد الكيميائية في النار
هذه الألوان بذلك الجزء باللون الأخضر هنا تمثل الحديد
وأخيراً هنا الجزء البنفسجي من الطيف يمثل الكالسيوم
السؤال الذي حيَّر العلماء لعقود برغم ذلك هو من أين أتت كل هذه العناصر ؟
ولقد أتى الإكتشاف من رجل شجاع من يوركشير
فريد هويل
كان السؤال عن أصل العناصر سؤال كبير يحاول العلماء حله منذ 50 عام
ولقد ظن (فريد هويل) وزملائه أن المستعرات العظمى ربما تحمل مفتاح حل هذا الغموض
في ذلك الوقت ، كانت تلك فكرة ثورية
لكن فريد هويل لم يكن غريباً أبداً عن إثارة الجدل
"فريد هويل يفجر النجوم بحاسب آلي"
هذا الفلكي الثائر هو الأكثر" "إثارة للجدل بين المُنظـَّرين
إذا كنت تظن أن هناك غموض" "حول سبب إنفجار النجوم
"فلتعلم حينها أنك لا تدرك الأمر برمته"
كرَّس خولي عشرة سنين من حياته المهنية لإثبات نظريته الثورية عن أصل العناصر
لقد إستنتج أن العمالقة الحُمر هي كيميائيون
لكنه علم أنها ليست ساخنة كفاية لإنتاج كل العناصر
لقد ظن أن وحشية إنفجارات المستعرات العظمى يمكنها أن تكون الفرن المثالي
ومع زملائه ، قام بالحسابات لإثبات ذلك
كانت المفتاح هو الظروف التي تُهيَأ في المراحل الأخيرة في صراع النجم العملاق ضد الجاذبية 727
هذه النجوم هائلة للغاية وساخنة بحيث يمكنها الدخول في سلسلة كاملة من التفاعلات النووية
الرماد من مجموعة من التفاعلات النووية تصبح الوقود لمجموعة أخرى من التفاعلات النووية
النجوم الأكثر كتلة يمكنها دمج العناصر الأكثر ثقلاً في سلسلة من الطبقات
منتجةً الطاقة لمقاومة السحب الداخلي القاسي للجاذبية
هناك النيون والماغنسيوم والكثير من الأكسجين، ثم يكون السيليكون والكبريت
وأخيراً في المركز ، لـُب من الحديد
وهنا حيث يتوقف الإندماج
بإنتهاء الإندماج، لا يوجد طاقة للمقاومة بعد، وتفوز الجاذبية بالمعركة
وهذا وقت هلاك النجم
حينما تصل هذه الكرة من الحديد إلى كتلة معينة وحرجة
حوالي حجم كرة الأرض لكن أكثر كتلة بكثير جداً
فإن الدفع الكهربي للإلكترونات لا يعد يحتمل دعمه ضد قوة الجاذبية للداخل
لذا فإنها تبدأ بالإنهيار، وهي تنهار إلى كرة بحجم يقرب من مدينة
.. ثم تعيد الإرتداد
وهذا الإرتداد .. يصدم الطبقات المحيطة مُطلقاً إنفجار المستعرات العظمى
إنها سرعة وعنف الإنهيار للقلب الحديدي ما يأذن بحدوث هذه المستعرات
إنهيار داخلي يطلق إنفجار خارجي
مُنتجاً الحرارة والطاقة الكافية لإنتاج كل العناصر الأخرى تقريباً
إنفجارات المستعرات العظمى قادرة .. على إنتاج بعض أكثر العناصر النادرة
والأثقل من الحديد، كالزنك .. والذهب، والبلاتين، والفضة
هذه الأشياء تُطلق في الفضاء بعد إنتاجهم في هذه الظروف الخاصة جداً لإنفجار نجمي
الذرات الأصلية التي خُلقنا منها
الأكسجين الذي نتنفسه، والكالسيوم في عظامنا، والحديد في خلايا دمنا الحمراء
قد أنتجت منذ مليارات السنين في النجوم، خاصة النجوم المُحتضرة
وهذه النجوم المُحتضرة تلفظ هذه العناصر داخل الفضاء
جاعلةً إياها متاحة كمواد خام لإنتاج نجوم وكواكب جديدة وفي النهاية حياة
نحن غبار النجوم
أو بأسلوب أقل لـُطفاً .. نفايات ذرية
بطريقة ما ، فقد كان القدماء على صواب
فالنجوم هي أشبه بالآلهة إنها الصانعة لنا
المترجم : تبارك الله عما يقولون يسبح له ما في السماوات والأرض وتسبح له النجوم
لصنع كوكبنا الأرض، تم إجتياز عدة مئات من أجيال النجوم التي تُـولَد وتموت
النجوم الناشئة من سُحب الغبار والغازات المنهارة تنفطر إلى الحياة لتلمع لملايين أو مليارات السنين
لتنتفخ وتشيخ في العمر وتصبح عملاق أحمر
ثم تنكمش أنويتهم إلى أقزام بيض
والأكبر كتلة منها ينفجر كمستعر أعظم
مُطلقةً العناصر التي صنعتها إلى داخل الفضاء
لتشكل المواد اللازمة للأجيال التالية من النجوم
.. لكن هذه ليست نهاية القصة
ربما تبدو المستعرات أشبه بموت للنجوم لكن لبعضها، فهناك حياة ما بعد الموت
وإدراك هذا قد إستغرق أجيال خاصة من العلماء
لقد بحثوا عميقاً داخل مخيلاتهم الخاصة وفي عالم الحسابات
وما وجدوه هو أن هناك تنبؤات بأجسام غريبة للغاية، وشاذة جداً
والتي بدأنا للتو فقط فهمها
في تقدم يكشف عن أعمق الأسرار في الكون
الـنـجـوم الـنـيـتـرونـيـة
- 6
أضعف الإشارات المُلتقطة من الفضاء السحيق قد كشفت للعلماء الجدد عن بلاط الأضرحة النجمية الغريبة
تم التنبؤ ببلاط الضرائح أولاً عن طريق الحسابات النظرية
(من الفلكي السويسري المميز (فريتز زويكي منذ أكثر من 80 سنة مضت
كان متأكداً أنه بعد إنفجار المستعرات العظمى فإنها تخلف وراءها نواة كثيفة جداً
بحيث يكون ملء كوب منها يوازي وزن جبل
وقد أسماها النجم النيتروني
لقد بدت أفكار (زويكي) منافية للعقل .. حتى أنها قد رُفضت
إلى أن ظهرت طريقة جديدة للبحث في السماء
علم الفلك الراديوي
في العام 1967 ، إلتقط النظام الجديد رسالة غريبة مكررة من الفضاء الخارجي
حسناً، يقول الناس هنا أنهم إذا حصلوا على ثلاثة إشارات متباعدة ومتماثلة تماماً
فسيكون ذلك شيء غير عادي بالمرة
إذا حصلوا على أربعة سيكون ذلك إستثنائي
حسناً، لقد حصلوا على نبضات متباعدة ومتماثلة تماماً
على مدار الساعة طوال اليوم منذ نوفمبر
هذه النبضات كانت منتظمة تماماً وغير مُتوقعة في نموذجهم
حتى أن العلماء تخيلوا أن كائنات فضائية هي مصدرها
لقد بدا أنها كانت تُنقَل بواسطة شيء غريب كهذا وبالطبع شيء غير مألوف
السؤال الأكثر إلحاحاً بالتأكيد كان ما هو المصدر ؟
حسناً، نحن نعرف أنه صغير جداً
فتلك أجسام تبلغ قرابة حجم كوكب الأرض
نعلم أيضاً أنها نشطة للغاية
وأن مصدر الطاقة ينبغي أن يكون أعظم مما يمكن لكوكب أن ينتجه
لابد أن يكون شيء مثل النجم مضغوطاً إلى مكان بحجم الكوكب
حسب العلماء أن النجم الجديد لابد وأن يكون أكثر كثافة من أي نوع اكتُشِف من قبل
هل يمكن أن تكون هذه هي النجوم النيترونية التي تنبأ بها (زويكي) ؟
المترجم : يقول د.زغلول النجار أن هذا هو النجم الطارق المذكور في القرآن بسورة الطارق
(أسموه العلماء (الطارق) = (النابض
وعلى الفور نصبوا تلسكوباتهم بحثاً عن المزيد من المعلومات عنها
بعد عام واحد فقط ، وجدوا واحداً
في المكان المثالي لوضع نظرية (زويكي) تحت الإختبار
د.فرانسيسكو ديجو فلكي - جامعة لندن
في الشتاء، يكون لدينا إمكانية الدخول للجزء (الرائع من السماء الذي يحوي كوكبة توروس (الثور
(هنا لدينا (الثـُريا) أو (الأخوات السبع
بالأسفل هنا لدينا عنقود آخر (من النجوم وهو يُدعى (القلائص
(والذي يحوي النجم اللامع (الدبران وهو عين الثور الغاضب
وإذا تتبعت (الدبران) في هذا الإتجاه نحو هذا النجم هناك ، هناك تقريباً فقط
سنجد النجم الطارق الأقرب للنظام (الشمسي ، (السلطعون الطارق
ما أثار العلماء خصوصاً .. حينما إكتشفوا السلطعون الطارق
هو أنه كان مدفون عميقاً في بقايا المستعر الأعظم
في هذه الصورة المذهلة نرى بقايا إنفجار المستعر الأعظم
لكن عندما نفحص الجزء .. المركزي لهذا السديم
نجد الطارق .. والذي هو بقايا لـُب النجم الذي إنفجر
إذن فهذا الطارق كان مرتبطاً بالتأكيد بالمستعر الأعظم
أدرك العلماء أنهم قد إكتشفوا واحدة أخرى من الأطوار السبعة لحياة النجوم
وإتضح أن الفلكي السويسري زويكي) كان على حق طوال الوقت)
تنبأت معادلته النظرية كيف يمكن أن تخلف المستعرات وراءها مثل هذه البقايا الكثيفة
ركزت الحسابات على صفة غريبة لكل المواد
وهي تتحدى المنطق العقلي
لكنها أساسية لعمل فيزيائيون الفلك أمثال البروفيسور / دوج ليونارد
المظهر المُصمت وهم
إذا أسرعت وضربت حائط صلب بقبضة يدي فإنها ستؤلمني كما الجحيم
بروفيسور / دوجلاس ليونارد أستاذ الفيزياء الفلكية جامعة سان ديجو
لكن الصحيح أن قبضتي والحائط معظمهم فراغ تقريباً
ويحدث الوهم بسبب أننا مصنوعين من الذرات، وهي كتل بناء المادة الأساسية
ومعظم ما تتكون منه الذرة هو الفراغ التام
لذا، إذا كانت هذه نواة ذرية تحوي البروتونات والنيترونات
فإن الإلكترونات ستكون بالكاد حيث توجد هذه المباني في الناحية الأخرى
تنبأ (زويكي) بأن الشيء القوي كفاية لطحن .. هذه الجسيمات الذرية وملأ كل هذا الفراغ
هو إنهيار نجم ثقيل أثناء حدوث المستعر
إنهيار يحدث في غضون ثوانٍ
في المستعرات العظمى .. الشيء الأول الذي يحدث
هو أن اللب الحديدي ينكمش من شيء بقرابة حجم الأرض إلى شيء بقرابة حجم مدينة صغيرة
وفي هذا الإنهيار تصبح .. الكثافة عالية للغاية
حتى أن البروتونات والإلكترونات تعتصر سوياً لتشكل النيترونات
وبشكل أساسي، فإن كل فراغ الذرات يخرج منها وما يتبقى في النهاية هو كرة من النيترونات
كتلة هائلة كثيفة (والتي ندعوها بـ (النجم النيتروني
ريثما يتشكل النجم النيتروني فإن مجاله المغناطيسي يتضاعف
ويصبح أقوى بمليارات المرات مما عليه شمسنا
والآن، بينما يدور النجم
فإنه يـُكوَّن مجرى إشارات راديوية من أقطاب شماله وجنوبه
إشارات تجتاح الأرض مع كل دورة للنجم
المترجم : الطارق .. النجم الثاقب .. يثقب السماء ويجتاحها
كان هذا هو مصدر النبضات الغامضة
وبعضها منتظم للغاية حتى أنها تُعتبر من بين أكثر الساعات الدقيقة في الكون
إكتشاف النجوم النيترونية كان إثباتاً لقوة الفيزياء النظرية
ولقد طرح هذا تساؤل الفلكيون عما إذا كان هناك أجسام غريبة أخرى تم التنبؤ بها تقبع في الفضاء
ولقد كان هناك جسم إفتراضي واحد وكان أكثر غرابة من النجم النيتروني
الـثـقـوب الـسـوداء
- 7
المرحلة الأخيرة من حياة النجم هي أكثر قـُرباً للخيال العلمي من الحقيقة الفيزيائية
طرح الكاتب العلمي (أدريان بيري) في كتابه الشمس الحديدية) إقتراحاً بأنه في المستقبل)
ربما يستطيع المرء إستخدام الثقوب السوداء لنقل نفسه آنياً حول الكون
وحينما أقول آنياً فأنا أقصد فعلاً مثل هذا
لسنين .. تجاهل العلماء الثقوب السوداء كإفتراض خيالي
لقد كانت بشكل واضح كيانات غير منطقية في إطار المكان والزمان
نتجت حينما طـُبقت معادلات أينشتين في إستنتاجاتها النهائية
نظرية النسبية لأينشتين تقود بالفعل نحو مسارات غريبة وغير مألوفة تماماً
أينشتين نفسه لم يؤمن بالثقوب السوداء
لكن في بحثنا لفهمها ربما نكون قد وجدنا إجابة لأكبر الأسئلة على الإطلاق
الأصل الأساسي للكون
الأمر أشبه بأن هناك علامة إستفهام كبيرة في السماء
حيث توجَد أحد هذه الأشياء
إنها الأجسام الأكثر غرابة في الفضاء
وهي حيث تفشل المعادلات نفسها
الثقوب السوداء معقدة للغاية ورائعة للغاية
حتى أنه برغم أننا نعرف أنها حقيقية فإنها تطرح أسئلة أكثر مما تُعطي إجابات
كيف يمكنها التواجد ؟ إنها ببساطة ليست منطقية
يمثل الثقب الأسود نقطة في الفضاء حيث تكون الجاذبية حولها شديدة للغاية
بحيث لا شيء ولا حتى الضوء يمكنه الهروب
إنها منطقة مُحاطة بشيء يُدعى أفق الحدث
حيث كل الأحداث التي بداخلها تكون بعيدة المنال عن رؤية شخص بخارجه
ما يعني عدم إستطاعتهم رؤية أي شيء يحدث بالداخل هناك
لذا فهي منطقة من الفضاء حيث لا يمكن للمعلومات أن تخرج منها أبداً
يعتقد العلماء أن هذه الوحوش الفائقة في الفضاء تنشأ بفعل موت أكثر النجوم كتلة
نجوم نادرة تملك نواة ضخمة للغاية والتي عند إنهيارها لا تتحول إلى نجم طارق
بل يستمر الإنهيار ببساطة
وهي تبقى إلى حد بعيد .. نظرية
لكن دوج ليونارد إقترب أكثر من أي شخص لرؤية ذلك يحدث فعلياً
لقد بدأ الأمر بتلقي تحذير على الحاسوب بأن أحد المستعرات قد إنطلق في مجرة قريبة جداً
فقط على بعد 210 مليون سنة ضوئية
ها هي صورة المستعر الأعظم مُشاراً عليها بالسهم
لذا فإن ما فعلناه في الحال هو التنقيب في محفوظات تلسكوب هابل الفضائي
.. لنرى ما إذا كان يمكننا إكتشاف
صورة لهذه النقطة ذاتها في .. السماء أخذت قبل إنفجار النجم فعلياً
وقد حالفنا الحظ ووجدناها
كشفت الصورة أن المستعر الأعظم كان في مجرة بعيدة (LBV-1) إنفجاراً لنجم يلقـَّب بـ
أدرك دوج وفريقه أن لديهما فرصة عظيمة
لأن النجم كان فائق الكتلة على الأقل 50 ضعف كتلة الشمس
لقد كان الحجم المثالي لإختبار المعادلات النظرية
هل يمكن أن يكون هذا ميلاد لثقب أسود ؟
لقد إنتظرنا لعامين حتي تختفي كل الإنفجارات والألعاب النارية
بحيث يمكننا الحصول على صورة ثالثة بعد إختفاء المستعر الأعظم بمدة
لنرى إذا ما قد إختفى هذا النجم حقيقةً وبالفعل فقد فعل .. إنه الآن مختفي
لقد كان نجم لامع جداً ولقد إنفجر ثم إختفى الآن
فُسَّر هذا الحدث بأن مليارات الأطنان من مادة هذا النجم الثقيل قد إنكمشت إلى العدم
لذا ما بقي لدينا هنا هي تلك الفكرة المحيرة للعقل لكتلة مُحتواة في حجم صفر
وهذا ببساطة يجعل دماغك تدور لكن هذا ما ندعوه بالثقب الأسود
إن هذه هي الصفات الأساسية .. التي تجعل العلماء يعتقدون
بأن فهم الثقوب السوداء ربما يحمل مفتاح المعرفة ليس للموت
بل لميلاد النجوم الأصلية الأولى
إنها بالفعل قصة ملهمة بشكل مذهل
أكثر ذهولاً بكثير من خرافات الخلق القديمة والتي جعلت الأمر ساذجاً جداً
لقد إكتشف العلماء أن هناك مكان آخر حيث تجد نقطة لها كثافة مالانهاية وحجم صفر
كان ذلك في لحظة بداية الكون
اللحظة التي يدرسها الفلكي د.ألان درسلر
اليوم، هي عقيدة علمية راسخة لكنها لم تكن كذلك على الدوام
د.ألان درسلر فلكي - معهد كارنيجي للعلوم
الفكرة بأن الكون له لحظة خلق من المنظور العلمي كانت فكرة ثورية
كل جزء ثوري تماماً كما هي فكرة أن الشمس وليست الأرض هي مركز النظام الشمسي
يدعوها العلماء الإنفجار العظيم
وقد تم التنبؤ بها بواسطة نفس المعادلات التي إكتشفت الثقوب السوداء
(هناك تلك النظرية (الإنفجار العظيم" ".. طبقاً لم تدعيه فإن
الكون قد بدأ بكرة نارية عملاقة في يوم" "الخلق منذ قرابة الـ 10 مليارات عام
.. كان هنا عند بداية الكون
حيث إكتشف العلماء الإجابة على السؤال الجوهري عن أصل النجوم
من أين أتى الهيدروجين لتشكيل النجوم الأصلية الأولى ؟
منذ هذه اللحظة الأولى تماماً كان هناك حساء بدائي من الطاقة والمادة
والتي كان لابد أن يبرد قبل أن يشكل عناصر الهيدروجين والهيليوم
اللذان صنعا كل شيء آخر في الكون الذي نعرفه اليوم
كل ذرة هيدروجين والتي زودت كل النجوم بالوقود
قد صُنعت في هذه الدقائق الأولى من الإنفجار العظيم
الشيء الإستثنائي حول دورة حياة النجوم أنها كشفت أصل نشأة الكون والعناصر وحتى نحن
لكن هذه ليست نهاية قصة النجوم
لقد إكتشف العلماء حقيقة مثيرة أخرى بينما ينظرون إلى السماء المظلمة
في السديم المتشكل من بقايا النجوم وحيث تُولد الأجيال التالية
لقد إكتشفوا أنشطة الحياة الأولى
الـخـاتـمــة : الـسـديـم
حتى على ناسا .. فإن السديم بعيد جداً لزيارته
لذا فقد أنشأوا واحد خاص بهم هنا على الأرض
منذ 40 سنة، نظر العلماء إلى سُحب الغبار والغاز الناشئ من بقايا النجوم
وقد فوجئوا بوجود ليس فقط عناصر، بل جزيئات عضوية
أظن أن ذلك بالفعل نقلة في تفكير الناس عن هذا الأمر
د. سكوت سانفورد أستاذ كيمياء الفلك - ناسا
منذ 50 أو 60 عاماً، لم يعتقد الناس أن الفضاء له أي من هذا التعقيد الجزيئي
الآن ، نعلم أنه كذلك
الكثير من هذه الجزيئات هي جزيئات عضوية
والكثير منها ربما يكون معقداً .. وفي الواقع فإن بعض منها
من المرجح أن تكون نفس أنواع الجزيئات التي تتطلبها نشأة الحياة
د.سكوت سانفورد عند نهاية أعمال بحثه في ناسا
حيث يحاولون الإجابة عن أسئلة إستثنائية عن النجوم
فقط .. كم من الخطوات تجاه الحياة يمكن أن تنشأ في السديم
والذي يمثل الحضانات النجمية وكذلك المقابر للفضاء الخارجي
ما لدينا حالياً هو محاكاة بسيطة ولطيفة لسحابة جزيئات مكثفة وسط النجوم
لذا فهذه منطقة تشكل نجم داخل وعاء بشكل أساسي
والآن فقط نريد أن ندعها تعمل لمدة 24 ساعة
ثم سنكون بعدها جاهزين لسحب العينة للخارج ورؤية ما حققناه
عندما قام (سكوت) مع علماء .. آخرين بتحليل نتائجهم
إكتشفوا أنه بينما يقوم السديم بإنشاء النجم فإنه أيضاً يشكل كتل بناء الكائنات الحية على الأرض
هناك بالفعل كم كبير من المكونات التي صنعناها
وقد إكتشفنا أن الكثير منها هام جداً لأنها تلعب دوراً في الحياة على الأرض
ولذا من الواضح أننا نقوم بصنع العديد من كتل بناء الحياة هذه
بواسطة تلك العمليات نفسها التي تحدث في الفضاء
هذه الجزيئات ربما تحمل سر كيفية بدأ الحياة على الكوكب
إذا كانوا جزء من هذه العمليات فعليها أولاً الوصول إلى الأرض
وقد إكتشف العلماء وسيلة ذلك
هذا جزء من الحجر النيزكي الذي تحطم من الفضاء على الأرض في أستراليا
وقد وجدنا بها العديد من المركبات العضوية الحيوية للحياة على الكوكب
الأحماض الأمينية في هذا الحجر سبق تاريخ تكونها وصول الحجر إلى الأرض
لذا في الحقيقة فهذه الأحماض لابد وأنها قد تشكلت في الفضاء في مناخ ما
ولذا فإن الأحماض الأمينية توجد بالفعل في الفضاء الخارجي
ويتم توصيلها بالفعل إلى الكواكب
ربما أن الحياة لم تشرع بالوجود من البداية هنا على الأرض
هل يمكن أن تكون كتل البناء قد تبعثرت من الفضاء ؟
نحن لا نعلم ما إذا كان .. أصل الحياة على الأرض
قد وُجِد بفعل أنواع تلك .. المواد التي وصلت من الفضاء
لأننا لا نفهم كيف بدأت الحياة
رغم ذلك، أود تشبيه الأمر بأنك تحاول بناء قلعة ليجو
المترجم : لعبة الليجو هي أشبه بلعبة المكعبات
أظن أنه من الأسهل كثيراً لو أن الليجو سقط عليك من السماء
من أن تبني أنت كتل ليجو من البداية وحينها تنشئ قلعة الليجو
وإذا كانت قطع الليجو هذه متاحة على الأرض
يمكنها أن تكون متاحة على الكواكب التي تدور بالنجوم الأخرى
علماً بأننا نعرف أنه بكل مكان تشكل النجوم تقريباً فإنك تحصل على كتل الليجو هذه
والحقيقة أن هناك أعداد كبيرة من البيئات حيث يمكن وصول كتل الليجو هذه
شخصياً، سأكون متفاجئ قليلاً إذا لم يكن هناك حياة أخرى بالخارج هناك
ربما لا نعلم أبداً ما إذا كان هناك حياة بالخارج
لكننا نعلم يقيناً المكان الذي جئنا منه
وهذا لأننا تعلمنا الكثير جداً عن الأشياء هنا على الأرض
بالنظر بعيداً جداً إلى الفضاء
إكتشاف أن النجوم ليست خالدة وأنها في الواقع لها ميلاد وحياة وموت في النهاية
يُعد أحد أعظم الإنجازات في العلم الحديث
والأكثر ذهولاً أننا قد حققنا ذلك من هذه (النقطة الضئيلة في ركن مجرة (درب التبانة
تخيل أننا نعيش على كوكب ضبابي تماماً مثل كوكب الزهرة مثلاً
حيث لا يمكن لأحد أبداً رؤية النجوم أو نشاط السماء
أظن أن ثقافتنا وعلومنا كانت لتكون مختلفة كلياً
كانت حيتنا لتكون مختلفة تماماً
لذا كم أننا محظوظون أن نكون هنا على هذا الكوكب
مع هذا الغلاف الجوي الشفاف الرائع الذي يسمح لنا برؤية العرض السحري لنجوم الليل
.. بالنظر إلى النجوم
فإن أجيال من علماء مبدعين تخطوا حدود المعرفة كشفوا حقائق أغرب من الخيال
ومن خلال النجوم .. كشفوا قصة الكون
لكن مثل كل الحكايات الرائعة فإنها ستأتي يوم ما إلى نهاية
بعد حوالي 100 تريليون عام من الآن فإن المواد الخام للنجوم الجديدة ستنفد
والباقي سيقضي حياته ثم تتلاشى بقاياه تدريجياً
حتى في النهاية، فإن الرماد الأخير المتبقي سيبرد
.. وسوف ينطفئ الضوء من الكون
الأطـــوار السـبـع لـحـيـاة الـنـجــوم
ترجمـة : م / رامـي أحـمـد fb.com/romioin