النجوم مثل الكواكب والأجسام النجمية الأخرى، فهي تأتي في العديد من الأحجام والأشكال وحتى الألوان. وعلى مدار قرون عديدة، توصل علماء الفلك إلى تمييز عدة أنواع مختلفة من النجوم بناءً على هذه الخصائص الأساسية. تُظهر النجوم العديد من الألوان، بما في ذلك الأحمر والبرتقالي والأصفر والأبيض والأزرق. كما رأينا، النجوم ليست كلها بنفس اللون؛ لأنها لا تمتلك درجات حرارة متطابقة. لتحديد اللون بدقة، وبحسب الدكتور أبو العلا خبير معهد الفلك ابتكر علماء الفلك طرقاً كمية لتوصيف لون النجم ثم استخدام تلك الألوان لتحديد درجات حرارة النجوم. في الفصول التالية، سنقدم درجة حرارة النجوم التي نصفها، ويخبرك هذا التقسيم بكيفية تحديد درجات الحرارة هذه من ألوان الضوء التي تنبعث منها النجوم علاوة على ذلك، يمكن أن يتغير لون النجم بمرور الوقت.
اللون ودرجة الحرارة
ألوان النجوم
يربط قانون فيينا بين اللون النجمي ودرجة الحرارة النجمية. تهيمن الألوان الزرقاء على ناتج الضوء المرئي للنجوم شديدة الحرارة من ناحية أخرى، تبعث النجوم الباردة معظم طاقة الضوء المرئي بأطوال موجية حمراء؛ لذلك يوفر لون النجم مقياساً لدرجة حرارة سطحه الجوهرية أو الحقيقية. لا يعتمد اللون على المسافة إلى الكائن. يجب أن يكون هذا مألوفاً لك من التجربة اليومية. إذا استطعنا بطريقة ما أن نأخذ نجماً، ونلاحظه، ثم نحركه بعيداً، فإن سطوعه الظاهري سيتغير. لكن هذا التغيير في السطوع هو نفسه بالنسبة لجميع الأطوال الموجية، وبالتالي سيظل لونها كما هو.
تصدر المصادر المختلفة أطوالاً موجية مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي عند تسخينها. في حالة النجوم، تشمل مكوناتها الرئيسية (الهيدروجين والهيليوم)، ولكن أيضاً العناصر المختلفة التي يتكون منها. اللون الذي نراه هو مزيج من هذه الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية المختلفة، والتي يشار إليها باسم منحنى بلانك. ويُطلق على الطول الموجي الذي يبعث عنده النجم معظم الضوء «ذروة الطول الموجي» للنجم (والذي يُعرف بقانون فيينا)، وهو ذروة منحنى بلانك. ومع ذلك، فإن كيفية ظهور هذا الضوء للعين البشرية يتم تخفيفها أيضاً من خلال مساهمات الأجزاء الأخرى من منحنى بلانك.
باختصار، عندما يتم الجمع بين ألوان الطيف المختلفة، فإنها تظهر بيضاء للعين المجردة. سيجعل هذا اللون الظاهر للنجم يبدو أفتح من حيث يقع ذروة الطول الموجي للنجم على طيف الألوان. على الرغم من حقيقة أن ذروة الطول الموجي للانبعاث يتوافق مع الجزء الأخضر من الطيف، إلا أن لونه يبدو أصفر باهتاً.
تكوين النجم عبارة عن أن كل نجم يولد من سديم مكون من غاز وغبار، وكل واحد مختلف عن الآخر. في حين أن السديم في الوسط النجمي يتكون بشكل كبير من الهيدروجين، وهو الوقود الرئيسي لتكوين النجوم، فإنها تحمل أيضاً عناصر أخرى. تحدد الكتلة الكلية للسديم، بالإضافة إلى العناصر المختلفة التي يتكون منها، نوع النجم الذي سينتج.
إن التغير في اللون الذي تضيفه هذه العناصر إلى النجوم ليس واضحاً جداً، ولكن يمكن دراسته بفضل الطريقة المعروفة باسم التحليل الطيفي. من خلال فحص الأطوال الموجية المختلفة التي ينتجها النجم باستخدام مقياس الطيف، يستطيع العلماء تحديد العناصر التي يتم حرقها بالداخل.
القاهرة - مي مصطفى الأربعاء 16-12-2020
