تصنيف هرتزشبرونج-راسل
تصنيف هرتزشبروند-راسل أو توزيع هرزشبرونج-راسل (بالإنجليزية: Hertzsprung–Russell diagram) هو رسم بياني للنجوم يبين العلاقة بين القدر المطلق لسطوع النجم ونوع طيفه أو تصنيف النجوم وعلاقته بدرجة حرارة النجم الفعلية. ويجمع الرسم البياني هرتزشبرونج-راسل تصنيف النجوم ويعطي احداثياتها على المحاور الآتية: القدر المطلق للسطوع، اللون، والحرارة.
وضع تصنيف هرتزشبرونج-راسل عام 1910 وكان خطوة عظيمة لتفهمنا لتطور النجوم وبالتالي لمعرفة عمر النجوم ومصيرها.
الرسم البياني
نشأة النجم
يتكون النجم في البدء من سديم أو جزء من سديم مكون من الهيدروجين والهيليوم وغبار كوني في الوسط بين النجمي وينكمش في صورة كروية، ويكون عندئذ متجانسا ويحتوي على 70% من الهيدروجين و 28% من الهيليوم ونحو 2% من عناصر أخرى مختلفة. [١]
وخلال ذلك الانكماش يُنتج النجم قبل وصوله إلى مرحلة النسق الأساسي الطاقة عن طريق الجاذبية. وعندما تصل كثافة النجم إلى حد مناسب يبدأ في قلب النجم الاندماج النووي الذي يحول الهيدروجين إلى الهيليوم.
عندئذ يسود إنتاج الطاقة في النجم الاندماج النووي ويصبح في حالة توازن بين قوة الطاقة النووية الصادرة من قلب النجم المنتقلة إلى سطحه وبين قوة الجاذبية التي تحاول جذب الطبقات العلوية من النجم نحو مركزه. [٢] عندئذ يصل النجم في تصنيف هرتزشبرونج-راسل إلى منحنى النسق الأساسي. ويطلق الفلكيون على تلك المرحلة "مرحلة النسق الأساسي لبدء العمر" Zero Age main Sequence ZAMS. [٣]
وقد شكّل الفزيائيون ذلك المنحنى عن طريق نماذج محسوبة بالحاسوب (وهي تختص بالوقت الذي يبدأ فيه النجم إنتاج الهليلوم) ومعتمدة على قياسات المراصد المختلفة ، ومع تقدم النجم في العمر يبدأ قدر سطوعه ودرجة حرارة سطحه في تزايد تدريجي. [٤] ويبقى النجم بالقرب من موضعه الأولي على منحنى النسق الأساسي إلى أن يتقدم تحول الهيدروجين إلى هيليوم ويبقى نحو 10 % فقط من الهيدروجين. وتلك هي المرحلة الكبرى من عمر النجم حيث المراحل التالية التي تتضمن تفاعلات الهيليوم وتفاعلات الكربون تمر سريعا. عندئذ يبدأ قدر سطوع النجم في الارتفاع بشدة (وعلى منحنى النسق الاساسي ينتقل النجم إلى أعلى وإلى اليمين من النسق الأساسي). وبذلك يصف النسق الاساسي مرحلة الاندماج النووي للهيدروجين من عمر النجم.
وتقع معظم النجوم على منحنى النسق الأساسي. ولذلك يكون ذلك الحزام متميزا في الرسم البياني حيث يعتمد نوع طيف النجم وقدر سطوعه المطلق على كتلة النجم طالما وجد هيدروجين يدمجه (يحرقه) النجم ، وهذا هو ما يجري في جميع النجوم تقريبا حيث يقضون معظم عمرهم "النشيط " على هذا المنوال في اندماج الهيدروجين. [٥]
وتسمى نجوم النسق الأساسي النجوم القزمة. وذلك ليس لكونهم صغيري الحجم وإنما لكون قطر كل منهم صغير وكذلك قدر سطوعهم صغير بالمقارنة بأنواع أخرى من النجوم العملاقة. [٦]
ومجموعة الأقزام البيضاء هي نوع آخر من النجوم، وهي أصغر من نجوم النسق الأساسي وتقترب أحجامها من حجم الكرة الأرضية ولكن كثافة مادتها عالية جدا. وهؤلاء يمثلون المرحلة النهائية من عمر نجوم كثيرة من نجوم النسق الأساسي. أي أن نجما من نجوم النسق الأساسي ينتقل عند نهاية عمره (بعد أن يستهلك كل الهيدروجين) من النسق الأساسي إلى نسق الأقزام البيضاء. [٧]
موقع الشمس في النسق الأساسي
تقع الشمس على منحنى الرسم البياني للنسق الأساسي تقريبا في الوسط (وبالتحديد في الثلث السفلي على اليمين) حيث تعتبر من ضمن النجوم ذات كتلة صغيرة . وتؤخذ كتلتها في العادة على أنها الكتلة المتوسطة للنجوم إلا أن الأبحاث الأخيرة تبين أن كتلتها أكثر من المتوسط بعض الشيئ، وأن الكتلة المتوسطة لعموم النجوم تبلغ نحو 6و0 من كتلة الشمس. [٨]
ويغلب حزام النسق الأساسي في الرسم البياني لأن معظم النجوم تقضي فيه معظم أوقات عمرها (أثناء الاندماج النووي للهيدروجين في قلب النجم)، ويكون النجم في حالة توازن . ومع تحول الهيدروجين إلى الهيليوم يتغير التركيب الكيميائي للنجم، وبذلك يتغير أيضا لونه وطيفه وقدر سطوعه المطلق، ولذلك فإن نجما يتحرك خلال عمره على النسق الأساسي إلى أعلى وإلى اليمين.
كما يتصف الجزء العلوي للنسق الأساسي بسمك معين، وتفسير ذلك أن طريق تطور نجمين مختلفين ولهما نفس الكتلة على النسق الاساسي (تصنيف هرتزشبرونج-راسل) يختلف بسبب أختلاف نسبة وجود معادن في بداية عمر كل منهما عند تكوّن كل منهما من سديم يحتوي على نسب مختلفة من الهيدروجين والهيليوم والغبار الكوني. وعلاوة على ذلك يختلف النجمان لأن قدر السطوع المطلق للنجم يرتفع مع تقدمه في العمر بسبب الاستهلاك المستمر للهيدروجين في النجم وتحول الهيدروجين بصفة أساسية إلى الهيليوم مع تكوّن نسبة قليلة من المعادن في قلب النجم.
وعندما يكاد أن يتم استهلاك الهيدروجين (استهلاك 90% منه) وتبدأ التفاعلات في الغلاف تغادر النجوم النسق الأساسي إلى اليمين وإلى أعلى وتتطور إلى عمالقة حمراء. كما يمكن لنجم أن يعبر النسق الأساسي بطريقة أخرى إذا كانت كتلته أقل من كتلة الشمس ، عندئذ يتخذ طريقا آخر في تطوره مؤديا إلى أن يصبح قزما أبيضا، ثم تختلف صفاته عن صفات نجوم النسق الأساسي.
دراسة نجوم المجرات
يبين الرسم البياني أسفله توزيع نجوم كل من مجرة مسييه 67 والمجرة NGC 188 طبقا لتصنيف هرتزسبرونج-راسل ومنها يتبين أن معظم النجوم تتبع فعلا النسق الأساسي.
وكما يبين الشكل هنا العلاقة بين درجة الحرارة (المحور الأفقي) وهي ترتفع في إتجاه اليسار، بينما يعطي المحور الرأسي قدر السطوع المطلق لكل نجم.
المراجع
- ^ Gloeckler, George; Geissc, Johannes (2004). "Composition of the local interstellar medium as diagnosed with pickup ions" (باللغة Englisch). Advances in Space Research 34 (1): 53–60. doi:. Retrieved on 2007-12-09.
- ^ Schilling, Govert (2001). "New Model Shows Sun Was a Hot Young Star" (باللغة Englisch). Science 293 (5538): 2188–2189. doi:. PMID 11567116. Retrieved on 2007-02-04.
- ^ Zero Age Main Sequence (بEnglisch). The SAO Encyclopedia of Astronomy. Swinburne University. Retrieved 2007-12-09.
- ^ Clayton, Donald D. (1983) (in Englisch). Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis. University of Chicago Press. ISBN 0-226-10953-4.
- ^ Main Sequence Stars (بEnglisch). Australia Telescope Outreach and Education. Retrieved 2007-12-04.
- ^ Moore, Patrick (2006) (in Englisch). The Amateur Astronomer. Springer. ISBN 1-85233-878-4.
- ^ White Dwarf (بEnglisch). COSMOS—The SAO Encyclopedia of Astronomy. Swinburne University. Retrieved 2007-12-04.
- ^ قالب:Literatur
اقرأ أيضا
bg:Диаграма на Херцшпрунг-Ръсел bn:হের্ডসব্রং-রাসেল চিত্র ca:Diagrama de Hertzsprung-Russell cs:Hertzsprungův-Russellův diagram da:Hertzsprung-Russell-diagrammet de:Hertzsprung-Russell-Diagramm Hertzsprung–Russell diagram]] eo:Diagramo de Hertzsprung-Russell es:Diagrama de Hertzsprung-Russell eu:Hertzsprung-Russell diagrama fa:نمودار هرتسپرونگ-راسل fi:Hertzsprungin–Russellin kaavio fr:Diagramme de Hertzsprung-Russell gl:Diagrama de Hertzsprung-Russell he:דיאגרמת הרצשפרונג-ראסל hr:Hertzsprung-Russellov dijagram hu:Hertzsprung–Russell-diagram id:Diagram Hertzsprung-Russell it:Diagramma Hertzsprung-Russell ja:ヘルツシュプルング・ラッセル図 ko:헤르츠스프룽-러셀 도표 la:Diagramma Hertzsprung-Russell lb:Hertzsprung-Russell-Diagramm lt:HR diagrama lv:Hercšprunga—Rasela diagramma mk:Херцшпрунг-Раселов дијаграм ml:ഹെർട്സ്പ്രങ്-റസ്സൽ ആരേഖം ms:Rajah Hertzsprung-Russell nl:Hertzsprung-Russelldiagram no:Hertzsprung-Russell-diagram pl:Diagram Hertzsprunga-Russella pt:Diagrama de Hertzsprung-Russell ro:Diagrama Hertzsprung-Russell ru:Диаграмма Герцшпрунга — Рассела simple:Hertzsprung-Russell Diagram sk:Hertzsprungov-Russellov diagram sl:Hertzsprung-Russllov diagram sr:Херцшпрунг-Раселов дијаграм sv:Hertzsprung-Russell-diagram th:ไดอะแกรมของแฮร์ทสชปรุง-รัสเซลล์ tr:Hertzsprung-Russell diyagramı uk:Діаграма Герцшпрунга—Рассела vi:Biểu đồ Hertzsprung-Russell zh:赫羅圖
