كيف تنمو أكبر النجوم في الكون كبيرة جدًا؟

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

توضيح للنجم R136A1 ، الذي يحتوي على أعلى كتلة ولاصوص لأي نجم معروف. | الائتمان: Tobias Roetsch/Future Publishing عبر Getty Images

هناك العديد من المرشحين لأكبر نجمة في الكون. واحد منهم ، Vy Canis Majoris ، هو أكثر من 1500 ضعف عرض الشمس. إذا تم وضعه في نظامنا الشمسي ، فسيتمتد إلى مدار زحل تقريبًا. ولكن كيف يمكن أن يوجد مثل هذا الوحش؟ الجواب ، كما هو الحال دائمًا ، هو الفيزياء.

Vy Canis Majoris هو نجم Hypergiant Red يقع حوالي 6000 السنوات الضوئية بعيد. على الرغم من أنها واحدة من أكبر النجوم ، إلا أنها ليست الأكثر ضخامة. في حوالي 17 الجماهير الشمسية، لا يزال ضخمًا جدًا. ومع ذلك ، فهي أصغر بكثير من النجوم الأكثر ضخامة ، والتي يمكن أن تصل إلى 300 كتلة شمسية. ومع ذلك ، فإن Vy Canis Majoris يقزم تمامًا تلك الأوتار من حيث القطر. إذن ما الذي يحدث؟

الجواب هو أن Vy Canis Majoris تقترب من نهاية حياتها ، ونحن فقط نشهدها في وقت محظوظ للغاية.

جميع النجوم تقوم بتصوير الهيدروجين في نوىهم ، وتحويلها إلى الهيليوم. كما النجوم العمر ، يتراكم الهيليوم مثل الكثير من التلوث الصناعي. إنه يعيق تفاعلات الانصهار ، مما يجبر تلك التفاعلات على حدوثها بوتيرة أسرع وأسرع للحفاظ على التوازن.

في النهاية ، قبل بدء النجم مباشرة مرحلة نهاية العمر ، هناك الكثير من الهيليوم المبني في القلب الذي الهيدروجين الانصهار ينتقل إلى قذيفة من حوله. هذا الانصهار ، الذي تم تهجيره الآن من القلب ، ينبعث منه كمية هائلة من الإشعاع. هناك الكثير من الإشعاع الذي يدفعه على بقية النجم ، مما يؤدي إلى تضخيمه.

نسمي هذا عملاق أحمر مرحلة النجم. في حوالي 4.5 مليار سنة ، شمس سيخضع لهذا التحول ، تورم للوصول إلى مدار الأرض. نظرًا لأن جو النجم في هذه المرحلة منفصل حتى الآن عن القلب ، فإنه يبرد ، مما يسبب اللون الأحمر.

نجم مألوف آخر ، Betelgeuse (كتف أوريون) ، هو بالفعل عملاق أحمر. علماء الفلك يقدرون ذلك سوف تنفجر باعتباره supernova في وقت ما خلال مليون سنة القادمة. على الرغم من درجة الحرارة الباردة ، فإن العمالقة الحمراء لها مناطق سطح هائلة ، مما يجعلها مشرقة بشكل لا يصدق. في الواقع ، لأن العمالقة الحمراء مضيئة للغاية ، والعديد من النجوم المرئية للعين المجردة بالقرب من نهايات حياتهم.

يُظهر انطباع هذا الفنان الأحجام النسبية للنجوم الشباب ، من أصغر الأقزام الحمراء ، التي يبلغ وزنها حوالي 0.1 كتل شمسية ، وحتى 300 كتلة شمسية تدعى R136A1.

يُظهر انطباع هذا الفنان الأحجام النسبية للنجوم الشباب ، من أصغر الأقزام الحمراء ، التي يبلغ وزنها حوالي 0.1 كتل شمسية ، وحتى 300 كتلة شمسية تدعى R136A1. | الائتمان: المرصد الجنوبي الأوروبي

وينطبق الشيء نفسه على uy canis majoris. إنه غير مستقر ومتغير للغاية ، وينبض باستمرار ، ويختلط ويضيء مرة أخرى. قريبا ، سوف تنفجر في أ supernova. في الواقع ، ربما يكون قد فعل ذلك بالفعل في أي وقت خلال الـ 6000 عام الماضية ، لكن الضوء من هذا الحدث الهام قد لا يصل إلينا بعد.

أما بالنسبة ل النجوم الأكثر ضخامة، هذا الشرف يذهب إلى R136A1. على الرغم من أنها أوسع عدة مرات فقط من الشمس ، إلا أنها حوالي 300 كتلة شمسية ، مما يجعلها ضخمة مثل النجمة. هذا بسبب تفاعلات الانصهار نفسها التي تحافظ على نجم في التوازن. يتم تشغيل شدة معدلات الانصهار بواسطة كتلة النجم ، حيث تزيد كتل أعلى من الضغط في القلب. لكن معدلات الانصهار الأعلى تعني أن المزيد من الإشعاع يتم إنتاجها ، ويعني المزيد من الإشعاع أن يتم نقل المزيد من الطاقة إلى جو النجم.

في ما يقرب من 300 كتلة شمسية ، ينتج جوهر النجم الكثير من الإشعاع لدرجة أنه ينفخ ببساطة بقية النجم.

القصص ذات الصلة:

—'betelgeuse على المنشطات يلقي الضوء على مدى ندرة النجوم الضخمة

– يتقيأ النجوم الضخمة إلى حد كبير كميات واسعة من المادة قبل الانهيار في الثقوب السوداء

– “Dragon Cloud” تحمل أدلة حول كيفية ولادة أكبر النجوم في المجرة

نظرًا لكتتلها الهائل ، يعد R136A1 أيضًا ألمع نجمة معروفة ، وتشرق بكثافة تزيد عن 4.5 مليون شمس. لكن الجو حار جدًا لدرجة أن معظم هذا الإشعاع ينبعث في المنطقة فوق البنفسجية من الطيف الكهرومغناطيسي. بشكل واضح ، يظهر النجم “فقط” حوالي 167000 مرة أكثر إشراقًا من الشمس للعين المجردة.

ولكن إذا كنت ترغب في إلقاء نظرة على R136A1 ، فمن الأفضل أن تحتفظ بمسافة مسافة. إذا كان هذا النجم على بعد 40 سنة ضوئية فقط ، فسيظل ذلك يتفوق فينوس. إذا تم وضعها على مسافة إلى أقرب جيران لدينا ، Proxima Centauri ، فسيكون ذلك أكثر إشراقًا من اكتمال القمر.

النجوم الضخمة لا تعيش طويلا. في غضون مليون عام ، سينضم R136A1 إلى UV Canis Majoris ويخرج من المشهد الكوني. لكن تشكيل النجوم يستمر في درب التبانة، وعندما يسقط هؤلاء العمالقة ، سوف يرتفع المزيد من الوحوش لاتخاذ مكانها.