سبب إضاءة النجوم في السماء

مفهوم النجم

النجم هو جسم سماوي ضخم ذاتي الإضاءة إذ يضيء بواسطة الإشعاع المستمد من مصادر الطاقة الداخلية، من بين عشرات المليارات من تريليونات النجوم التي يتكون منها الكون المرئي، هناك عدد قليل جدًا فقط من النجوم مرئية للعين المجردة، إذ إن المجموعات النجمية مرتبطة ماديًا من خلال الأصل المشترك وملتزمون بجاذبية متبادلة بحيث ترتبط إلى حد ما بالعناقيد النجمية.

إضاءة النجوم

تتألق وتضيء بعض النجوم أكثر من غيرها حيث إن هذه الإضاءة تعرف باللمعان أو السطوع، إن سطوع النجوم هو عامل لمقدار الطاقة التي تطلقها - والمعروفة باسم اللمعان - ومدى بُعدها عن الأرض ، يمكن أن يختلف لون النجوم من نجمة إلى أخرى لأن درجات الحرارة ليست كلها متشابهة بحيث تظهر النجوم الساخنة باللون الأبيض أو الأزرق ، بينما تبدو النجوم الأكثر برودة باللون البرتقالي أو الأحمر.

تفاعل الإندماج النووي

تزود الشمس والنجوم الأخرى بالطاقة من خلال حدوث تفاعل الاندماج النووي حيث أنه تندمج نواتان خفيفتان لتشكيل نواة واحدة أثقل، تطلق عملية الإندماج النووي الطاقة لأن الكتلة الكلية للنواة المفردة الناتجة أقل من كتلة النواتين الأصليتين.

يتم في هذا النوع سلسلة تفاعلات اندماج تبدأ بدمج نواتي ذرتي هيدروجين لتشكيل نواة ديوتيريوم، ثم يليها دمج نواة الديوتيريوم مع نواة هيدروجين أخرى مشكلةً نظير الهيليوم الثلاثي وفي آخر مرحلة، يتم دمج ذرتي نظير الهيليوم الثلاثي لإنتاج ذرة هيليوم، يطلق هذا النوع كميّة كبيرة من الطاقة على شكل أشعة غاما، ونتيجة انتقالها من جزيء لآخر عبر سحابة النجم؛ تنزل إلى مستوى الطيف المرئي فتُصبح قابلةً للمُشاهدة.

يلعب حجم النجم ودرجة حرارة النجم دورا رئيسيا في التحكم في مدى إضاءة النجوم وسطوعها، إذ ﺗﻌﺪ ﺍﻟﻨﻮﺍﺓ ﺍﻟﻤﺼﺪﺭ ﺍﻟﺮﺋﻴﺴﻲ ﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻨﺠﻢ كما ﺗﺤﺼﻞ ﻓﻲ ﺩﺍﺧﻠﻬﺎ ﺟﻤﻴﻊ ﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﻻﻧﺪﻣﺎﺝ ﺍﻟﻨﻮﻭﻱ، ﺗﺴﻤﺢ ﻣﻨﻄﻘﺔ ﺍﻹﺷﻌﺎﻉ ﺑﺎﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﺘﻮﻟﺪﺓ ﻋﻦ ﺗﻠﻚ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺨﺎﺭﺝ ﻋﻠﻰ ﺷﻜﻞ ﺇﺷﻌﺎﻉ.

يسمح الضغط الشديد ودرجة الحرارة في قلب النجم بحدوث تفاعلات الاندماج النووي، هذا هو المكان الذي يتم فيه دمج ذرات الهيدروجين في ذرات الهيليوم بحيث يطلق هذا التفاعل كمية هائلة من الطاقة على شكل أشعة جاما حيث تقفز أشعة جاما حول النجم، في محاولة للخروج ثم يتم امتصاصها بواسطة ذرة واحدة، ثم تنبعث مرة أخرى حيث يمكن أن يحدث هذا عدة مرات في الثانية ، ويمكن أن يستغرق فوتون واحد 100000 عام للانتقال من لب النجم إلى سطحه.

درجة حرارة النجم

نتيجة للتفاعلات التي تحدث في لب النجم إضافة إلى عمليات الإندماج النووي ترتفع درجة حرارة النجم إذ أنها تعد سببا وعاملا أساسيا يتحكم في إضاءة النجوم ولمعانها إذ أنه كلما زادت درجة الحرارة زاد سطوع النجم.

حجم النجم

يرتبط حجم النجم ارتباطا وثيقا حيث أنه يتناسب لمعان النجم مع مربع نصف قطره وهذا يعني أنه كلما زاد حجم النجم زاد لمعانه مما يؤثر بشكل مباشر على خصائص النجم المرتبطة بالإضاءة واللمعان.