حياة

من نجمة إلى قزم أبيض: قصة نجمة تشبه الشمس

من نجمة إلى قزم أبيض: قصة نجمة تشبه الشمس



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الأقزام البيضاء هي أشياء غريبة. إنها صغيرة وليست كبيرة جدًا (ومن ثم الجزء "القزم" من أسمائها) وهي تشع الضوء الأبيض بشكل أساسي. يشير الفلكيون أيضًا إليهم على أنهم "أقزام متحللة" لأنهم حقًا بقايا النوى النجمية التي تحتوي على مادة كثيفة للغاية "متدهورة".

تتحول العديد من النجوم إلى الأقزام البيضاء كجزء من "الشيخوخة". بدأ معظمهم كنجوم تشبه شمسنا. يبدو غريبًا إلى حد ما أن شمسنا ستتحول بطريقة ما إلى نجم صغير غريب ، يتقلص ، لكنه سيحدث بلايين السنين من الآن. لقد رأى علماء الفلك هذه الأشياء الصغيرة الغريبة في جميع أنحاء المجرة. إنهم يعرفون حتى ما الذي سيحدث لهم أثناء تهدئتهم: سيصبحون أقزام أسود.

انطباع فنان عن نجم قزم أبيض في المدار مع نجم بولسار PSR J2222-0137. قد يكون القزم الأبيض الأبرد والأخف وزناً الذي تم تحديده على الإطلاق. (يتوفر إصدار أكبر في: //public.nrao.edu/images/non-gallery/2014/c-blue/06-23/ColdRemnant.jpg). ب. ساكستون (NRAO / AUI / NSF)

حياة النجوم

لفهم الأقزام البيضاء وكيف تتشكل ، من المهم معرفة دورات حياة النجوم. القصة العامة بسيطة جدا. تتشكل هذه الكرات الضخمة العملاقة من الغازات الساخنة في السحب من الغاز وتتألق بفضل طاقة الاندماج النووي. أنها تتغير طوال حياتهم ، تمر بمراحل مختلفة ومثيرة للاهتمام للغاية. يقضون معظم حياتهم في تحويل الهيدروجين إلى الهيليوم وإنتاج الحرارة والضوء. يرسم الفلكيون هذه النجوم في رسم بياني يسمى التسلسل الرئيسي ، والذي يوضح المرحلة التي هم في تطورها.

سوف تتطور الشمس يومًا ما إلى قزم أبيض. NASA / SDO

بمجرد أن تصبح النجوم عمرًا معينًا ، فإنها تنتقل إلى مراحل جديدة من الوجود. في النهاية ، يموتون بطريقة ما ويتركون وراءهم أدلة رائعة عن أنفسهم. هناك بعض غريبة حقا الأشياء التي تتطور النجوم الضخمة حقًا ، مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية. ينهي آخرون حياتهم كنوع مختلف من الأشياء تسمى القزم الأبيض.

إنشاء قزم أبيض

كيف يصبح النجم قزمًا أبيض؟ يعتمد مساره التطوري على كتلته. نجم كبير الكتلة - له ثمانية أضعاف أو أكثر من كتلة الشمس خلال الوقت الذي يكون فيه على التسلسل الرئيسي - سوف ينفجر باعتباره سوبرنوفا ويخلق نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود. إن شمسنا ليست نجمًا ضخمًا ، لذا ، تصبح النجوم تشبهها إلى حد كبير ، الأقزام البيضاء ، والتي تشمل الشمس ، والنجوم أقل كتلة من الشمس ، وغيرها من الأماكن الموجودة بين كتلة الشمس وكتلة الشمس العمالقة.

تموت النجوم الهائلة في انفجارات السوبرنوفا مثل هذا الانفجار. لن تشكل بقايا هذا النجم قزمًا أبيض ، ولكن بدلاً من ذلك قاموا بإنشاء نجم نيوتروني دوار يسمى النجم النابض. منظر تلسكوب هابل الفضائي لبقايا سديم كراب سوبنوفا. NASA / ESA / مؤسسة العلوم التلسكوبية

النجوم منخفضة الكتلة (تلك التي تحتوي على حوالي نصف كتلة الشمس) هي خفيفة لدرجة أن درجات الحرارة الأساسية الخاصة بهم لا تسخن أبدًا بما يكفي لدمج الهليوم في الكربون والأكسجين (الخطوة التالية بعد اندماج الهيدروجين). بمجرد نفاد الوقود الهيدروجيني للنجم المنخفض الكتلة ، لا يمكن أن يقاوم قلبه وزن الطبقات الموجودة فوقه ، وينهار كل ذلك إلى الداخل. ما تبقى من النجم سيضغط بعد ذلك في قزم أبيض من الهيليوم - كائن مصنوع بشكل أساسي من نوى الهيليوم - 4

كم من الوقت يبقى أي نجم يتناسب طرديا مع كتلته. ستستغرق النجوم ذات الكتلة المنخفضة التي تصبح نجومًا قزماً أبيضًا من الهيليوم وقتًا أطول من عمر الكون للوصول إلى حالتها النهائية. يبردون ببطء شديد. لذلك لم ير أي شخص باردًا تمامًا تمامًا ، ومع ذلك ، فإن هذه النجوم الغريبة نادرة جدًا. هذا لا يعني أنها غير موجودة. هناك بعض المرشحون ، لكنهم يظهرون عادة في أنظمة ثنائية ، مما يوحي بأن هناك نوعًا من الخسارة الجماعية مسؤولة عن إنشائها ، أو على الأقل عن تسريع العملية.

سوف تصبح الشمس قزم أبيض

نحن فعل رؤية العديد من الأقزام البيضاء الأخرى التي بدأت حياتهم كنجوم أكثر مثل الشمس. هذه الأقزام البيضاء ، والمعروفة أيضًا باسم الأقزام المتدهورة ، هي نقاط النهاية للنجوم ذات كتل التسلسل الرئيسية بين 0.5 و 8 كتل شمسية. مثل شمسنا ، تقضي هذه النجوم معظم حياتهم في دمج الهيدروجين في الهليوم في قلوبهم.

سوف يتضخم نجمنا ليصبح عملاقًا أحمر في طريقه ليصبح قزمًا أبيضًا محاطًا بسديم كوكبي. ب. جاكوبس / ويكيميديا ​​كومنز

بمجرد نفاد الوقود الهيدروجيني ، تضغط النوى وتتوسع النجمة لتصبح عملاقًا أحمر. يسخن النواة حتى يتصاعد الهيليوم لإنتاج الكربون. عندما ينفد الهيليوم ، يبدأ الكربون في الانصهار لإنشاء عناصر أثقل. المصطلح التقني لهذه العملية هو "عملية ألفا ثلاثية:" فتيل نواة الهيليوم لتشكيل البريليوم ، يليه اندماج هيليوم إضافي يخلق الكربون.)

بمجرد تنصهر الهيليوم الموجود في القلب ، سيتم ضغط القلب مرة أخرى. ومع ذلك ، فإن درجة الحرارة الأساسية لن تحصل على درجة حرارة كافية لدمج الكربون أو الأكسجين. بدلاً من ذلك ، "تصلب" ، ويدخل النجم مرحلة عملاقة حمراء ثانية. في النهاية ، يتم تفجير الطبقات الخارجية للنجمة بلطف وتشكيل سديم كوكبي. ما تبقى وراءه هو قلب الكربون الأكسجين ، وهو قلب القزم الأبيض. من المحتمل جدًا أن تبدأ شمسنا في هذه العملية خلال بضعة مليارات من السنين.

هناك قزم أبيض في قلب سديم الحلقة. هذه هي صورة تلسكوب هابل الفضائي. يتكون سديم الطوق من قزم أبيض في وسط قذيفة من الغازات المتسعة التي يطردها النجم. من الممكن أن ينتهي نجمنا بهذا الشكل. NASA / ESA / مؤسسة العلوم التلسكوبية.

وفاة الأقزام البيضاء: صنع الأقزام السوداء

عندما يتوقف قزم أبيض عن توليد الطاقة عن طريق الاندماج النووي ، فإنه من الناحية الفنية لم يعد نجماً. انها بقايا نجمي. لا يزال الجو حارًا ، ولكن ليس من النشاط في جوهره. فكر في المراحل الأخيرة من حياة الأقزام البيضاء مثل أشباح الجمر المتوفاة في النار. مع مرور الوقت ، سوف يبرد ، ويبرد في نهاية المطاف بحيث يصبح قردًا باردًا ميتًا ، ما يسميه البعض "قزم أسود". لم يصل أي قزم أبيض معروف إلى الآن. ذلك لأن الأمر يتطلب مليارات ومليارات السنين حتى تحدث هذه العملية. نظرًا لأن عمر الكون لا يتجاوز 14 مليار عام ، فإن أول الأقزام البيضاء لم يتح لها الوقت الكافي لتبرد تمامًا لتصبح أقزامًا سوداء.

الوجبات الرئيسية

  • جميع النجوم العمر وتتطور في نهاية المطاف من الوجود.
  • تنفجر النجوم الضخمة جدًا مثل النجوم الفائقة وتترك وراءها النجوم النيوترونية والثقوب السوداء.
  • النجوم مثل الشمس ستتطور لتصبح الأقزام البيضاء.
  • القزم الأبيض هو بقايا النجم النجمي الذي فقد جميع طبقاته الخارجية.
  • لم يبرد أي أقزام بيضاء تمامًا في تاريخ الكون.

مصادر

  • NASA، ناسا ، imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/dwarfs1.html.
  • "تطور النجوم" ، www.aavso.org/stellar-evolution.
  • "القزم الأبيض | COSMOS ".مركز الفيزياء الفلكية والحوسبة الفائقة، astronomy.swin.edu.au/cosmos/W/ white dwarf.

حرره كارولين كولينز بيترسن.


شاهد الفيديو: والسماء والطارق - استمع الى صوت النجم الطارق (أغسطس 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos