نجوم قزم

يختلف من 0.012 إلى 0.0767 كتلة الشمس ، أو من 12.57 إلى 80.35 كتلة كوكب المشتري. لفهم الموقف بشكل أفضل ، ضع في اعتبارك أن كتلة كوكب المشتري تبلغ 2.47 أضعاف كتلة جميع الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية مجتمعة.

في الأقزام البنية ، كما في النجوم ، تحدث التفاعلات النووية الحرارية في بداية حياتهم. ومع ذلك ، هناك فرق بين هذه الأشياء: الحقيقة هي أن الأقزام البنية تبرد بسرعة كبيرة ودرجة الحرارة في أعماقها منخفضة للغاية لضمان رد فعل مستمر من الهيدروجين إلى الهيليوم ، مصحوبة بإطلاق الحرارة والضوء. بالمناسبة ، لون هذه الأجرام السماوية يرجع إلى درجة حرارة منخفضة نسبيا ، والتي هي أقل من 2000 درجة كلفن. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد منطقة نقل مشعة في الأقزام البنية ، ولا يحدث انتقال الحرارة إلا من خلال الحمل الحراري. على وجه الخصوص ، الليثيوم ، الذي يحترق في النجوم في المرحلة الأولى من الحياة ، أو يبقى في الطبقات العليا ، يتحول تدريجياً من الطبقات العليا البنية إلى طبقات داخلية ساخنة في الأقزام البنية ، مما يوفر مزيجًا من المواد والتجانس النسبي لهيكل الجسم السماوي.

منذ فترة طويلة تعتبر الأقزام البنية كواكب ، لأن قطرها في المتوسط ​​يساوي تقريبًا قطر كوكب المشتري. بالإضافة إلى ذلك ، فهي غير قادرة على دعم التفاعلات النووية الحرارية لفترة طويلة. ومع ذلك ، هناك اختلافات كبيرة بين هذه الأجرام السماوية. أولاً ، تختلف الأقزام البنية عن الكواكب في الكثافة والكتلة. كما ذكر أعلاه ، يمكن أن تكون كتلتها 80 مرة من كتلة كوكب المشتري العملاق للغاز. ثانياً ، الأقزام البنية ، على عكس الكواكب ، قادرة على الانبعاث في الأشعة تحت الحمراء ، وأحيانًا في نطاق الأشعة السينية ، مما سمح لعلماء الفلك باكتشاف العديد من هذه الأجرام السماوية خارج النظام الشمسي.

يوجد في مجرتنا أكثر من 100 مليار نجم ، حسب التصنيف الطيفي الذي ينتمون إلى نوع أو آخر. تنقسم النجوم إلى فئات طيفية - O ، B ، A ، F ، G ، K ، M ، كل منها يتميز بدرجة حرارة معينة ، وكذلك ألوان حقيقية ومرئية.

تعليمات

هناك النجوم التي لا تقع في أي من الطبقات الطيفية ، وتسمى غريبة. غالبًا ما تكون نجومًا طبيعية في مرحلة تطورية معينة. تحتوي النجوم ذات الأطياف الغريبة على ميزات تركيب كيميائي مختلفة تعزز أو تضعف الخطوط الطيفية لعدد من العناصر. قد لا تكون مثل هذه النجوم غير مناسبة لمنطقة مجاورة للشمس ، على سبيل المثال ، مع نجوم فقيرة بالمعادن من مجموعات كروية أو هالات من المجرة.

معظم النجوم تنتمي إلى التسلسل الرئيسي ، وتسمى طبيعية ، وتشمل هذه النجوم الشمس. اعتمادًا على أي مرحلة من التطور التطوري للنجم ، يُشار إليه بالنجوم العادية أو النجوم القزمة أو النجوم العملاقة.

يمكن أن يكون النجم عملاقًا أحمر في وقت التكوين ، وكذلك في المراحل اللاحقة من تطوره. في المرحلة الأولى من التطور ، يشع النجم بسبب طاقة الجاذبية ، التي يتم إطلاقها أثناء ضغطها. يستمر هذا حتى يبدأ التفاعل النووي الحراري. بعد حرق الهيدروجين ، تتلاقى النجوم مع التسلسل الرئيسي ، وتنتقل إلى منطقة العمالقة العملاقة والنجوم العملاقة.

تتميز النجوم العملاقة بدرجات حرارة منخفضة نسبيًا - حوالي 5000 كلفن. لها نصف قطر كبير للغاية ولمعان هائل ، ويقع الحد الأقصى للإشعاع في الجزء الأحمر والأشعة تحت الحمراء من الطيف ، ولهذا السبب غالباً ما يطلق عليهم اسم عمالقة حمراء.

لا تقسم أقزام النجوم إلى سلالات متعددة: الأقزام البيضاء والأحمر والأسود والبني وشبه البنية. الأقزام السابقة هي النجوم التي مرت مراحل تطورها. لا تتجاوز كتلتها 1.4 من الطاقة الشمسية ، فهي محرومة من مصادر الطاقة النووية الحرارية الخاصة بها. يمكن أن يكون قطر الأقزام البيضاء أقل بمئات المرات من الطاقة الشمسية ، والكثافة - مليون مرة أكثر من كثافة الماء.

الأقزام الحمراء تختلف اختلافًا كبيرًا عن النجوم الأخرى. هذه نجوم تسلسلية صغيرة وباردة نسبياً مع فئة طيفية M أو K. لا يتجاوز قطرها ثلث الشمس ، والحد الأدنى للكتلة لهذا النوع من النجوم هو 0.08 من الشمس.

الأقزام السوداء يتم تبريدها ، والأقزام البيضاء التي لا تنبعث في النطاق المرئي. أنها تمثل المرحلة الأخيرة من تطور الأقزام البيضاء. كتلتها محدودة فوق كتلة الشمس 1.4.

تسمى الأقزام البنية الأجسام الفرعية ، التي تتراوح كتلتها بين 5-75 كتلًا لكوكب المشتري ، وقطرها يساوي تقريبًا قطر هذا الكوكب. على عكس نجوم التسلسل الرئيسية ، لا يحدث تفاعل اندماج نووي حراري في أعماقهم. الأقزام شبه البنية عبارة عن تكوينات باردة ، وكتلتها أقل من الأقزام البنية. بعض علماء الفلك يعتبرونهم كواكب.

مقاطع الفيديو ذات الصلة

مصادر:

• astrotime.ru ، أنواع النجوم

ألديباران ، ريجل ، أركتوروس ، كابيلا ، بروسيون ، ألتير - هذه ومئات من الأسماء الشعرية الأخرى يمكن العثور عليها في قوائم الأسماء التقليدية اليونانية والعربية والصينية للنجوم. يحتوي علم الفلك الحديث على أنظمة أكثر تعقيدًا وتدوينات مفتوحة لامعة.

وفقًا للتقديرات الأكثر تقريبًا ، هناك أكثر من مائة مليار مجرة ​​في الكون. حساب العدد الإجمالي للنجوم الموجودة فيها بالكاد ممكن. حتى علماء الفلك الحديثون يجدون صعوبة في التنقل في عدد لا حصر له من النجوم ، وبالتالي ، لم يتم إنشاء نظام واحد مناسب وعالمي من تسميات الأجرام السماوية حتى يومنا هذا.

كان على باحثي التحف ببساطة تعيين اسم شاعري لنجمة مفتوحة - Altair ، Aldebaran ، Vega ، إلخ. يستخدم المحترفون اليوم عدة مئات من أنظمة الترميز المختلفة ، مع وجود واحد في المائة فقط من النجوم الموجودة في الفهارس. أشهر هذه الأنظمة هي Bayer Designations (الحروف اليونانية) و Flemsteed Designations (الأرقام).

كانت النجوم الأكثر سطوعًا مثل سيريوس أو فيغا في الماضي ملاحة - وفقًا لهؤلاء المسافرين كانوا موجودين في الفضاء

محبي علم الفلك لا يدخلون في مثل هذه التفاصيل الدقيقة: إنه يكفي لفهم أسماء أنواع النجوم وتذكر أهمها.

الأقزام والعمالقة

الأقزام هي أكثر أنواع النجوم شيوعًا في مجرتنا ، التي ينتمي إليها 90 في المائة من النجوم ، بما في ذلك الشمس. يجب ألا تفهم تعريف "القزم" حرفيًا جدًا - فهو لا يشير إلى الحجم ، ولكن إلى درجة منخفضة من اللمعان. واحدة من ألمع النجوم في النظام الشمسي ، Proxima Centauri ، هو قزم أحمر.

العمالقة هي النجوم الأكثر لمعانًا ويبلغ قطرها من 10 إلى 100 نصف قطر شمسي. مثال نموذجي هو Pollux ، العملاق الأزرق من كوكبة الجوزاء. يمكن أن يكون الأقزام والعمالقة أحمر ، برتقالي ، أصفر ، أبيض ، أزرق ، بني وأسود.

المتغيرات

تسمى المتغيرات في علم الفلك بالنجوم ، والتي غيرت مرة واحدة على الأقل خلال كامل فترة ملاحظتها بريقها. حتى الآن ، تم اكتشاف أكثر من 28000 مثل هذه النجوم. الاكثر شهرة هي ميرا و Algol. حوالي أربعين يمكن أن ينظر إليه بالعين المجردة.

وفقًا للأسطورة ، حصل Algol (arab. "Devil star") على اسمه بسبب تباينه

المستعرات

تسمى المستعرات العظمى فئة معينة من النجوم ، تومض بقوة لا تصدق ، بحيث يتجاوز إشعاعها سطوع المجرة. تجدر الإشارة إلى أن النجوم التي لم تولد ، ولكنها اندلعت بالفعل لبعض الوقت. أعطيت اسم "Supernova" لسبب أنه بفضل الهبات التي أصبحت ملحوظة. أشهر ممثل لهذه الفئة هو المستعر الأعظمي Kepler الذي تم اكتشافه في عام 1601.

مقاطع الفيديو ذات الصلة

مصادر:

• التسميات المقبولة للنجوم في عام 2017

كلما زادت المعرفة النظرية والقدرات التقنية للعلماء ، زادت الاكتشافات التي يقومون بها. يبدو أن جميع كائنات الفضاء معروفة بالفعل وأنه من الضروري فقط شرح ميزاتها. ومع ذلك ، فإن الكون في كل مرة تنشأ فيها مثل هذه الفكرة بين علماء الفيزياء الفلكية يقدم لهم مفاجأة أخرى. في كثير من الأحيان ، ومع ذلك ، يتم التنبؤ مثل هذه الابتكارات من الناحية النظرية. وتشمل هذه الأشياء الأقزام البنية. حتى عام 1995 ، كانت موجودة فقط "على طرف القلم".

دعنا نتعرف

الأقزام البنية نجوم غير عادية. تختلف كل معالمها الرئيسية اختلافًا كبيرًا عن خصائص النجوم المألوفة لنا ، ومع ذلك ، هناك أوجه تشابه. بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن القزم البني عبارة عن جسم طارئ ، ويحتل موقعًا وسيطًا بين النجوم المضيئة والكواكب نفسها. هذه لها كتلة صغيرة نسبيا - من 12.57 إلى 80.35 من نفس المعلمة من كوكب المشتري. في أعماقها ، وكذلك في مراكز النجوم الأخرى ، يتم تنفيذ التفاعلات النووية الحرارية. الفرق بين الأقزام البنية في الدور القليل للغاية للهيدروجين في هذه العملية. تستخدم هذه النجوم الديوتريوم والبورون والليثيوم والبريليوم كوقود. ينتهي "الوقود" بسرعة نسبية ، ويبدأ القزم البني في البرودة. بعد الانتهاء من هذه العملية ، يصبح كائن يشبه الكوكب. وهكذا ، فإن الأقزام البنية نجوم لا تسقط أبداً على التسلسل الرئيسي لمخطط هيرتزبرونغ - راسل.

يهيمون على وجوههم غير مرئية

تتميز هذه الأشياء المثيرة للاهتمام بالعديد من الخصائص الرائعة الأخرى. إنهم يتجولون في النجوم التي لا ترتبط بأي مجرة. من الناحية النظرية ، يمكن لهذه الأجسام الكونية السفر عبر الكون لعدة ملايين من السنين. ومع ذلك ، واحدة من أهم خصائصها هو الغياب شبه الكامل للإشعاع. من المستحيل ملاحظة هذا الشيء دون استخدام معدات خاصة. لم يكن لدى علماء الفيزياء الفلكية معدات مناسبة لفترة طويلة بما فيه الكفاية.

الاكتشافات الأولى

يقع أقوى إشعاع للأقزام البنية على المنطقة الطيفية بالأشعة تحت الحمراء. توج البحث عن هذه الآثار بالنجاح في عام 1995 ، عندما تم اكتشاف أول كائن من هذا القبيل ، Teide 1. ينتمي إلى فئة M8 الطيفية ويقع في مجموعة Pleiades. في نفس العام ، تم اكتشاف نجم آخر مثل Gliese 229B على مسافة 20 من الشمس. يدور حول القزم الأحمر Gliese 229A. بدأت الاكتشافات في متابعة واحدة تلو الأخرى. حتى الآن ، أكثر من مائة الأقزام البني معروفة.

الخلافات

ليس من السهل التعرف على الأقزام البنية بسبب تشابهها في معايير مختلفة مع الكواكب والنجوم الخفيفة. في نصف قطرها ، فإنها تقترب في درجة أو أخرى إلى كوكب المشتري. يتم الحفاظ على نفس القيمة تقريبًا لهذه المعلمة لمجموعة كاملة من الأقزام البنية. في مثل هذه الظروف ، يصبح من الصعب للغاية التمييز بينها وبين الكواكب.

بالإضافة إلى ذلك ، ليس كل الأقزام من هذا النوع قادرة على دعم أخف منها (حتى 13 باردة لدرجة أن العمليات التي تستخدم الديوتيريوم مستحيلة في أعماقها. غير قادر على الحفاظ على التفاعلات النووية الحرارية. يستخدم العلماء طريقتين رئيسيتين للتمييز بين الأقزام البنية: الأولى هي قياس الكثافة ، والأقزام البنية تتميز بنفس قيم نصف القطر والحجم تقريباً ، وبالتالي الكونية من المرجح أن يكون للجسم الذي يحتوي على كتلة 10 كوكب المشتري وما فوقها صلة بهذا النوع من الكائنات.

الطريقة الثانية هي الكشف عن الأشعة السينية ووجود مثل هذه الخاصية البارزة لا يمكن أن يتباهى بالأقزام البنية فقط ، التي انخفضت درجة حرارتها إلى مستوى كوكبي (يصل إلى 1000 كلفن).

كيف نميز عن النجوم الخفيفة

النجم ذو الكتلة الصغيرة هو كائن آخر يصعب التمييز بينه وبين القزم البني. ما هو النجم؟ هذا غلاية نووية حرارية ، حيث تحترق جميع عناصر الإضاءة تدريجياً. واحد منهم هو الليثيوم. من ناحية ، في أعماق معظم النجوم ، ينتهي بسرعة إلى حد ما. من ناحية أخرى ، هناك حاجة إلى درجة حرارة منخفضة نسبيا للتفاعل مع مشاركتها. اتضح أن الجسم ذو الخطوط الليثيوم في الطيف ربما ينتمي إلى فئة الأقزام البنية. هذه الطريقة لها حدودها. الليثيوم غالبا ما يكون موجودا في طيف النجوم الشباب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للأقزام البنية على مدى نصف مليار سنة أن تستنفد جميع احتياطيات هذا العنصر.

الميثان يمكن أن يكون السمة المميزة. في المراحل الأخيرة من دورة الحياة ، يكون القزم البني نجمًا ، حيث تسمح درجة حرارته بتراكم كمية مثيرة للإعجاب. لا يمكن لامعة أخرى لا يبرد إلى مثل هذه الحالة.

للتمييز بين الأقزام البنية والنجوم ، قم بقياس سطوعها. النجوم المضيئة مملة في نهاية وجودها. الأقزام يبرد كل "الحياة". في المراحل النهائية تصبح مظلمة لدرجة أنه من المستحيل الخلط بينها وبين النجوم.

الأقزام البنية: الطبقة الطيفية

تختلف درجة حرارة سطح الأشياء الموصوفة مع الكتلة والعمر. تتراوح القيم المحتملة من الكواكب إلى السمة المميزة لنجوم فئة M الأكثر برودة ، ولهذه الأسباب ، تم تحديد نوعين طيفيين إضافيين في البداية للأقزام البنية - L و T. وإلى جانبها ، توجد فئة Y أيضًا من الناحية النظرية. . دعونا نتناول خصائص كل فئة من الفئات.

فئة L

تختلف النجوم التي تنتمي إلى النوع الأول من هذه النجوم عن ممثلي الفئة السابقة M من خلال وجود عصابات امتصاص ليس فقط من أكسيد التيتانيوم والفاناديوم ، ولكن أيضًا من هيدريدات المعادن. هذه هي الميزة التي مكّنت من تمييز فئة جديدة L. وأيضًا في طيف بعض الأقزام البنية التي تنتمي إليها ، وجدت خطوطًا من المعادن القلوية واليود. بحلول عام 2005 ، تم فتح 400 منشأة من هذا القبيل.

فئة ر

تتميز الأقزام التائية بوجود شرائط الميثان في المدى القريب من الأشعة تحت الحمراء. تم العثور على خصائص مماثلة في السابق فقط في عمالقة الغاز في النظام الشمسي ، وكذلك في القمر الصناعي تيتان زحل. يتم استبدال هيدريدس FeH و CrH ، وهما سمة الأقزام L ، بمعادن قلوية مثل الصوديوم والبوتاسيوم في الفئة T.

وفقًا لافتراضات العلماء ، يجب أن يكون لهذه الأجسام كتلة صغيرة نسبيًا - لا تزيد عن 70 كتلة من كوكب المشتري. الأقزام البنية البنية تشبه في نواح كثيرة عمالقة الغاز. تتراوح درجة حرارة سطحها المميزة ما بين 700 إلى 1300 كلفن. إذا ضربت هذه الأقزام البنية مرة عدسة الكاميرا ، ستظهر الصورة كائنات بلون أزرق وردي. يرتبط هذا التأثير بتأثير أطياف الصوديوم والبوتاسيوم ، وكذلك المركبات الجزيئية.

ص الطبقة

كانت الطبقة الطيفية الأخيرة موجودة لفترة طويلة فقط من الناحية النظرية. يجب أن تكون درجة حرارة سطح هذه الأجسام أقل من 700 كلفن ، أي 400 درجة مئوية. في النطاق المرئي لم يتم العثور على هذه الأقزام البنية (لن تعمل الصورة على الإطلاق).

ومع ذلك ، في عام 2011 ، أعلن علماء الفيزياء الفلكية في الولايات المتحدة عن اكتشاف العديد من الأجسام الباردة المتشابهة مع درجات حرارة تتراوح بين 300 و 500 K. واحد منهم ، WISE 1541-2250 ، هو 13.7 سنة ضوئية من الشمس. الآخر ، WISE J1828 + 2650 ، يتميز بدرجة حرارة سطح تبلغ 25 درجة مئوية.

أحد مزدوج - قزم بني

ستكون قصة هذا الشيق غير كاملة ، إن لم يكن ذكر "نجمة الموت". هذا هو اسم التوأم الموجود افتراضيًا للشمس ، والذي ، وفقًا لبعض العلماء ، يقع على مسافة 50-100 وحدة فلكية منه ، خارج سحابة أورت. وفقا لعلماء الفيزياء الفلكية ، الكائن المقصود هو زوج من نجمنا ويمر عبر الأرض كل 26 مليون سنة.

ترتبط الفرضية بافتراض علماء الحفريات ديفيد راوب وجاك سيبكوفسكي عن الانقراض الجماعي الدوري للأنواع البيولوجية على كوكبنا. تم التعبير عنها في عام 1984. بشكل عام ، النظرية مثيرة للجدل إلى حد كبير ، ولكن هناك أيضًا حجج لصالحها.

نجمة الموت هي واحدة من التفسيرات المعقولة لمثل هذه الانقراضات. حدث افتراض مماثل في وقت واحد في مجموعتين مختلفتين من علماء الفلك. وفقًا لحساباتهم ، ينبغي أن يتحرك توأم الشمس في مدار ممدود للغاية. عندما تقترب من نجمنا فإنها تثور المذنبات ، بأعداد كبيرة "تملأ" سحابة أورت. نتيجة لذلك ، يزداد عدد تصادماتهم مع الأرض ، مما يؤدي إلى موت الكائنات الحية.

يمكن أن تكون نجمة الموت ، أو العدو ، كما يُسمى ، قزمًا بني أو أبيض أو أحمر. حتى الآن ، لم يتم العثور على كائنات مناسبة لهذا الدور. وقد اقترح أن هناك كوكب عملاق غير معروف في منطقة سحابة أورت ، التي تؤثر على مدارات المذنبات. تجذب كتل الجليد لنفسها ، وبالتالي تمنع تصادمها المحتمل مع الأرض ، أي أنها تعمل بطريقة مختلفة تمامًا عن نجمة الموت الافتراضية. ومع ذلك ، لا يوجد أي دليل على وجود كوكب Tyuhe (أي أخت العدو).

الأقزام البنية للفلكيين كائنات جديدة نسبيًا. لا يزال هناك الكثير من المعلومات حولهم ليتم الحصول عليها وتحليلها. بالفعل يفترض اليوم أن مثل هذه الأشياء يمكن أن تكون رفقاء للعديد من النجوم الشهيرة. وضعت صعوبات البحث واكتشاف الأقزام من هذا النوع عالياً جديداً للمعدات العلمية والفهم النظري.

النجوم هي أهم الأجسام ، ليس فقط في النظام الشمسي ، ولكن في الكون بأكمله. تحدث التفاعلات النووية الحرارية باستمرار داخلها ، ونتيجة لهذه التفاعلات يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة. تصل درجة حرارة النجوم إلى قيم هائلة - من 2 إلى 60 ألف درجة مئوية. ومع ذلك ، ليست كل النجوم تشبه بعضها البعض. هناك نجوم أخرى أكثر برودة بكثير.

أي فئة من الكائنات هي الأقزام البني؟

الأقزام البنية - واحدة من أكثر الكائنات الغامضة في الكون. النجوم التي يبلغ وزنها 10 أضعاف وزن الشمس تنتمي إلى فئة الأقزام الحمراء. لكن لا يوجد عالم يعترف بأن القزم الأحمر ليس نجماً. وفي منتصف التسعينيات ، وجد علماء الفلك أشياء تُسمى "أشباح سوداء". كان لديهم حجم ضخم وجاذبية مثيرة للإعجاب.

قياس الكتلة

كوكب الأرض ، مع كتلة من يقارن وزن قزم بني عادة ، هو كوكب المشتري. هناك أقزام بنية أكبر 12 مرة من هذا الكوكب. يجد العلماء صعوبة في نسبتهم إلى النجوم. ولكن حتى مثل هذا الشيء الضخم لا يمكن أن يسمى الكوكب. حاليا ، يناقش علماء الفلك بنشاط ما إذا كان من الضروري تصنيف عمالقة الغاز والأقزام البنية إلى فئات مختلفة (أذكر أن كوكب المشتري كوكب عملاق للغاز).

الأقزام البنية أكبر بعدة أضعاف من حجم المشتري ، لكن في نفس الوقت تكون "الأشباح السوداء" أصغر بمئة مرة من الشمس. اسم آخر للأقزام البنية هو الأقزام البنية. على الرغم من حقيقة أنها تسمى في العلوم كائنات فرعية ، فإنها لا تزال نجوم ، على الرغم من أن لها خصائص غير عادية للغاية.

الافتراضات الأولى

لأول مرة ، بدأ علماء الفلك في الحديث عن هذا النوع من الأشياء في الستينيات. ومع ذلك ، لم يتم تأكيد أي افتراض وجودها. كان العديد من العلماء الطموحين مفتونين ، وبدأوا في استكشاف المحيط المباشر للكون بشكل مكثف ، في محاولة للعثور على مثل هذه الأشياء. ولكن طوال 35 عامًا ، لم يستطع أحد العثور على شيء يشبه القزم البني عن بُعد. ومع ذلك ، فإن نتيجة الأحداث هذه كانت طبيعية تمامًا - ففي النهاية ، لا ينبعث هذا النوع من النجوم عن ضوءه الخاص ، أو أن لمعانه منخفض لدرجة أنه من المستحيل ملاحظة ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، التلسكوبات الأرضية لديها حساسية منخفضة بما يكفي للكشف عن الأشياء من هذا النوع.

خصائص الأقزام البنية

لا يمكن للفلكيين تصنيف الأقزام البنية ككواكب أو نجوم. أبسط تعريف سيكون: "نوع من النجوم غير الكاملة". لقد نمت بشكل سيء للغاية ، بالكاد كانت قادرة على الوصول إلى مؤشر معين من حيث وزنها ، حيث تبدأ التفاعلات النووية الحرارية بداخلها ، وذلك بفضل النجوم العادية التي تشرق في السماء. هذا هو السبب في أن الأقزام البنية ليست مصدرًا للضوء والحرارة. من الصعب للغاية تحديد مواقع علماء الفلك.

ومع ذلك ، لدى العلماء دائمًا بعض الأسرار التي يمكنهم استخدامها. على سبيل المثال ، توجد آثار الليثيوم دائمًا في طيف الانبعاث للأقزام البنية. غالبًا ما يستخدم هذا المعدن في أنواع مختلفة من الصناعات ، على سبيل المثال ، في صناعة البطاريات. لكن الليثيوم في الفضاء الخارجي نادر ، لأنه يتحلل بسهولة في مثل هذه الظروف. ومع ذلك ، فإن هذا المعدن نموذجي للأقزام البنية.

جو من النجوم الباردة

علامة أخرى يمكن أن توجد مثل هذه النجوم هي وجود الميثان. لا يمكن أن يتراكم هذا الغاز في النجوم العادية بسبب ارتفاع درجات الحرارة. ومع ذلك ، فإن الأقزام البنية باردة نسبيًا ، وبالتالي يتراكم الميثان بسهولة في الغلاف الجوي. جو الميثان من هذا النوع من النجوم هو كثيف جدا.

تهب الرياح العنيفة على سطحها ، ولا تتغلغل أشعة النجوم الأخرى هنا على التوالي ، فالطقس غير مناسب أبدًا. لذلك ، في الصورة تبدو الأقزام البنية غير مضيافة. لا يقترب مستكشفو الفضاء من هذه النجوم أبدًا.

هبوط السفينة على سطحها أمر مستحيل. إن قوة ثقلها وحشية إلى درجة أن رواد الفضاء سيموتون على الفور في قبضتها حتى قبل أن تتحول السفينة إلى كومة من المعدن.

تشكل العديد من الأقزام البنية سحابًا غبارًا بالغاز من حولهم ، والتي تتشكل منها الكواكب بدورها. تم اكتشاف مثل هذا النظام الكوكبي مؤخرًا في كوكبة الحرباء.

أقرب منشأة

وفي عام 2014 ، كانت جميع المجلات الفلكية مليئة بالعناوين الرئيسية: "تم العثور على قزم بني في محيط النظام الشمسي". تم تسمية القزم البني WISE J085510.83-071442.5. تقع على بعد حوالي 7.2 سنة ضوئية من الشمس. للمقارنة: النظام الأقرب لنا هو Alpha Centauri ، ويقع على بعد 4 سنوات ضوئية من كوكب الأرض. قدرت الكتلة من هذا القزم البني من قبل العلماء تقريبا. ويعتقد أن هذا الكائن هو 3-10 مرات أكبر من كوكب المشتري. يقترح بعض علماء الفلك أنه مع مثل هذه الكتلة ، يمكن للقزم البني أن ينتمي ذات مرة إلى فئة عمالقة الغاز ، التي تم طرحها مع مرور الوقت خارج النظام الشمسي.

ومع ذلك ، لا يزال معظم الباحثين يميلون إلى الاعتقاد بأن هذا الكائن ينتمي إلى مجموعة الأقزام البنية. بعد كل شيء ، فهي شائعة جدا في الكون. وفي وقت لاحق ، وجد عالم الفلك كيفن لوهمان ، الذي قام بتحليل صور هذا الكائن ، قزمتين بنية أخرى. هم على مسافة 6.5 سنة ضوئية من كوكبنا. لم يجد علماء الفلك أي أقزام بنية أخرى مباشرة في النظام الشمسي. ربما تأتي كل هذه الاكتشافات في المستقبل فقط.

شمس القمر الغامض

هناك افتراض آخر حول وجود قزم بني خاص في النظام الشمسي - العدو. هذا النجم المشتبه نظريا ، والذي كان يوما ما "رفيق" الشمس. ومع ذلك ، لا يزال العلماء يتجادلون حول الفئة التي ينتمون إليها - الأقزام البنية أو الحمراء أو البيضاء. تم طرح نظرية وجود العدو من أجل شرح الطبيعة الدورية لانقراض الأنواع البيولوجية المختلفة على الأرض - وفقًا لملاحظات العلماء ، فقد حدث هذا كل 27 مليار عام.

ومع ذلك ، لم يجد علماء الفلك بعد تأكيد وجود العدو. يُعتقد أن هذا النجم يمكن أن يكون قمرا صناعيا للشمس وتدور في مدار أكثر استطالة. كانت النظرية القائلة بأن نجمًا آخر يدور حول الشمس شائعًا في الأوساط العلمية في السبعينيات والثمانينيات. عندما اقترب النجم من الكواكب ، تسبب في اضطرابات الجاذبية في مداراتها ، والتي كان يمكن أن تؤدي إلى انقراض جماعي للأنواع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للنجم إحضار المذنبات إلى الأرض من سحابة أورت ، التي مرت خلالها كل 27 مليار سنة فقط.

الأقزام البني في محيط النظام الشمسي

منذ وقت ليس ببعيد ، اكتشف علماء الفلك بالقرب من النظام الشمسي مجموعة من النجوم الفائقة البرودة - الأقزام البنية. قاد البحث عالم فلك من مونتريال جي روبرت. ستساعد هذه الاكتشافات العلماء في تحديد مدى كثافة هذه الأشياء بالقرب من نظام النجوم لدينا ، وكذلك في المناطق القريبة الأخرى. اكتشف فريق الفلكي J. Robert 165 الأقزام البنية. ثلث نجوم supercold (هذا المصطلح يعني أن درجة حرارة سطحها لا تتجاوز 2200 كلفن) لديه تكوين كيميائي غير عادي إلى حد ما. يعتقد العلماء أن اكتشاف معظم النجوم من هذا النوع هو فقط في المستقبل ، لأن العلماء السابقين "أغفلوا" عددًا كبيرًا من الكائنات.

كبيرة وصغيرة ، ساخنة وباردة ، مشحونة وغير مشحونة. دعونا نحاول أن نعطي في هذا المقال تصنيفًا للأنواع الرئيسية من النجوم.

أحد تصنيفات النجوم هو التصنيف الطيفي. وفقًا لهذا التصنيف ، يتم تعيين النجوم لفئة معينة وفقًا لطيفها. يخدم التصنيف الطيفي للنجوم العديد من مشكلات علم الفلك النجمي والفيزياء الفلكية. يتيح الوصف النوعي للطيف المرصود تقييم الخصائص الفيزيائية الفلكية المهمة للنجم ، مثل درجة الحرارة الفعالة لسطحه ، اللمعان ، وفي بعض الحالات ، الخصائص الكيميائية.

بعض النجوم لا تدخل في أحد الفصول في هذا الجدول. وتسمى هذه النجوم غريب. أطيافهم لا تنسجم مع تسلسل درجة الحرارة O-B-A-F-G-K-M. على الرغم من أن هذه النجوم غالباً ما تمثل مراحل تطورية معينة من النجوم العادية تمامًا ، أو تمثل نجومًا لا تتميز تمامًا بالقرب المباشر للشمس (النجوم الفقيرة بالمعادن ، مثل النجوم العنقودية الكروية والهالة المجرية). على وجه الخصوص ، النجوم ذات الأطياف الغريبة هي نجوم لها ميزات مختلفة للتركيب الكيميائي ، والتي تتجلى في تعزيز أو إضعاف الخطوط الطيفية لبعض العناصر.

إن الفهم الجيد لتصنيف النجوم يسمح بمخطط هيرتزبرونغ راسل. يُظهر العلاقة بين الحجم المطلق ، اللمعان ، الطبقة الطيفية ودرجة حرارة سطح النجم. غير متوقع هو أن النجوم في هذا المخطط ليست عشوائية ، ولكنها تشكل مناطق محددة جيدًا. تم اقتراح المخطط في عام 1910 بشكل مستقل من قبل E. Hertzsprung و G. Russell. يتم استخدامه لتصنيف النجوم ويتوافق مع المفاهيم الحديثة لتطور النجوم.

معظم النجوم على التسلسل الرئيسي ما يسمى. يرتبط وجود التسلسل الرئيسي بحقيقة أن مرحلة حرق الهيدروجين تشكل حوالي 90٪ من وقت تطور معظم النجوم: يؤدي حرق الهيدروجين في المناطق الوسطى من النجم إلى تكوين نواة الهيليوم متساوي الحرارة ، ويمر إلى المرحلة العملاقة الحمراء ويترك النجم من التسلسل الرئيسي. يؤدي التطور القصير نسبيًا للعمالقة الحمراء إلى تكوين أقزام بيضاء أو نجوم نيوترونية أو ثقوب سوداء ، اعتمادًا على كتلتها.

يجري في مراحل مختلفة من تطورها التطوري ، تنقسم النجوم إلى نجوم عادية ، نجوم قزم ، ونجوم عملاقة. النجوم العادية ، وهذا هو النجوم تسلسل الرئيسي. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، شمسنا. في بعض الأحيان تسمى هذه النجوم العادية الأقزام الصفراء.

نجمة يمكن ملاحظتها العملاق الأحمر في وقت تكوين النجوم وفي المراحل المتأخرة من التطور. في مرحلة مبكرة من التطور ، يشع النجم بسبب طاقة الجاذبية المنبعثة أثناء الانضغاط ، إلى أن يتوقف الضغط عند بداية تفاعل نووي حراري. في المراحل اللاحقة من تطور النجوم ، بعد انحسار الهيدروجين في أعماقهم ، تنحدر النجوم من التسلسل الرئيسي وتنتقل إلى منطقة العمالقة الحمراء العملاقة والرسم البياني لمخطط هيرتزبرونغ - راسل: تستمر هذه المرحلة حوالي 10 ٪ من وقت حياة النجوم "النشيطة" في سياق تفاعلات التخليق النووي تحدث في أعماق النجوم.

نجم عملاق  لديه درجة حرارة سطح منخفضة نسبيا ، حوالي 5000 درجة. نصف قطر ضخم ، يصل إلى 800 شمسية وبسبب هذه الأحجام الكبيرة لمعان ضخم. يحدث الحد الأقصى للإشعاع في المنطقة الحمراء والأشعة تحت الحمراء للطيف ، لأنها تسمى العمالقة الحمراء.

الأقزام نجوم  هي عكس العمالقة وتشمل العديد من الأنواع الفرعية المختلفة:

• قزم أبيض  - نجوم متطورة ذات كتلة لا تتجاوز 1.4 كتلة شمسية ، خالية من مصادر الطاقة النووية الحرارية الخاصة بها. يمكن أن يكون قطر هذه النجوم أقل بمئات المرات من الطاقة الشمسية ، وبالتالي يمكن أن تكون الكثافة 1،000،000 ضعف كثافة المياه.
• قزم أحمر  - نجم تسلسل رئيسي صغير وبارد نسبياً مع فئة طيفية M أو K العليا. إنها مختلفة تمامًا عن النجوم الأخرى. لا يتجاوز قطر وكتلة الأقزام الحمراء ثلث الشمس (الحد الأدنى للكتلة هو 0.08 الشمسية ، تليها الأقزام البنية).
• قزم بني  - الأجسام الغريبة ذات الكتل في حدود 5-75 كتلًا من كوكب المشتري (وقطرها يساوي تقريبًا قطر كوكب المشتري) ، وفي أعماقها ، لا يوجد تفاعل للانصهار النووي الحراري مع تحول الهيدروجين إلى هيليوم في أعماقها.
• الأقزام الفرعية البنية أو الأقزام الفرعية البنية  - التكوينات الباردة ، والكذب تحت حد القزم البني بالكتلة. هم أكثر شيوعا ينظر إليها على أنها كواكب.
• قزم أسود  - الأقزام البيضاء التي تهدأ وبالتالي لا تنبعث في النطاق المرئي. ويمثل المرحلة الأخيرة من تطور الأقزام البيضاء. تقتصر كتل الأقزام السوداء ، مثل كتل الأقزام البيضاء ، من أعلى إلى 1.4 بواسطة كتل الشمس.

بالإضافة إلى هذه ، هناك العديد من منتجات تطور النجوم:

• نجم نيوترون. التكوينات النجمية ذات كتل من حوالي 1.5 الشمسية وبأحجام أصغر بشكل ملحوظ من الأقزام البيضاء ، وقطرها حوالي 10-20 كم. يمكن أن تصل كثافة هذه النجوم إلى 000 1000 000 كثافة مياه. والمجال المغناطيسي هو عدة مرات المجال المغناطيسي للأرض. تتكون هذه النجوم أساسًا من نيوترونات مضغوطة بإحكام بواسطة قوى الجاذبية. في كثير من الأحيان هذه النجوم هي النجوم النابضة.
• نجم جديد. النجوم التي يزيد لمعانها فجأة 10،000 مرة. النجم الجديد هو نظام مزدوج يتكون من قزم أبيض ونجم مصاحب يقع على التسلسل الرئيسي. في مثل هذه الأنظمة ، يتدفق الغاز من النجم تدريجياً إلى القزم الأبيض وينفجر بشكل دوري هناك ، مما تسبب في وميض من اللمعان.
• سوبر نوفا  هذا النجم ينهي تطوره في عملية تفجير كارثية. قد يكون الفلاش أكبر عددًا من الطلبات في حالة وجود نجم جديد. مثل هذا الانفجار القوي هو نتيجة للعمليات التي تحدث في نجم في المرحلة الأخيرة من التطور.
• نجمة مزدوجة  - هذان نجمان مرتبطان بالجاذبية يدوران حول مركز مشترك للكتلة. في بعض الأحيان توجد أنظمة لثلاثة نجوم أو أكثر ، وفي هذه الحالة يسمى النظام عادةً بالنجمة المتعددة. في الحالات التي يكون فيها نظام النجوم هذا ليس بعيدًا جدًا عن الأرض ، في

لقد قام الفلكيون بالفعل بتصنيف النجوم وفقًا لمعانها. النجوم التي تنبعث منها آلاف المرات من الضوء أكثر من الشمس تسمى النجوم العملاقة ، والنجوم ذات الإشعاع الأكثر قوة تسمى العملاقون. على العكس من ذلك ، تسمى النجوم ذات اللمعان المنخفض نجوم قزم.

من بين النجوم المرئية بالعين المجردة وفي التلسكوبات الصغيرة ، الغالبية العظمى من العمالقة العملاقة. هذا ينتج عن حقيقة أن مثل هذه النجوم فقط مرئية من مسافات شاسعة. في الواقع ، في عالم النجوم ، الأقزام هم أكثر بكثير من العمالقة. في معظم الحالات ، تتحدث هذه الأسماء عن حجمها ، أي أن العمالقة كبيرة جدًا والأقزام صغيرة جدًا. وبالتالي ، فإن قطر النجم Betelgeuse هو 350 مرة قطر الشمس. هناك نجوم تتخطى الشمس 1000-2000 مرة في القطر ، وعدة مليارات من المرات في الحجم. ولكن هناك نجوم أصغر في حجمها من الشمس. من بينها الأقزام البيضاء. أولها هو وقت الاكتشاف - قمر سيريوس. إنه أصغر من كواكب أورانوس ونبتون ، وبعض الأقزام البيضاء أصغر من الأرض وحتى المريخ.

لم يتمكن الفلكيون من تحديد الأحجام الفعلية للعديد من النجوم فحسب ، ولكن أيضًا جماهيرهم. اتضح أنه على الرغم من الاختلاف الهائل في حجم النجوم ، فإن جماهيرها لا تختلف عن كتلة الشمس. النجوم النادرة بكتلة تزيد عن 5-10 أضعاف من كتلة الشمس ، مثل النجوم ذات الكتلة الشمسية أقل من 0.3-0.5. هذا يعني أن متوسط ​​كثافة المادة (الكتلة مقسومة على الحجم) في النجوم العملاقة يجب أن يكون صغيراً للغاية ، وفي النجوم الأقزام البيضاء تكون كبيرة بشكل لا يمكن تصوره. بمعنى آخر ، في سنتيمتر واحد مكعب من نجم لعملاق مادة ، توجد كسور ضئيلة من الجرام ، وفي نفس الحجم من نجم قزم يوجد أطنان وحتى عشرات الأطنان.

\u003e الأقزام البيضاء

بعد "الاحتراق" للوقود النووي الحراري في نجمة ، تشبه كتلتها كتلة الشمس ، في الجزء المركزي (الأساسي) ، تصبح كثافة المادة عالية لدرجة أن خصائص الغاز تتغير بشكل جذري. ويسمى مثل هذا الغاز المنحل ، والنجوم التي تتكون منه هي النجوم المتحللة. بعد تكوين نواة متدهورة ، يستمر الاحتراق النووي الحراري عند المصدر المحيط به ، والذي يتكون من طبقة كروية. في هذه الحالة ، يدخل النجم إلى منطقة العمالقة الحمراء في مخطط هيرتسبرونغ-ريسيل. تصل قشرة العملاق الأحمر إلى أبعاد هائلة - مئات من أنصاف أقطار الشمس - وتنتشر في الفضاء على مدى حوالي 10-100 ألف سنة. أحيانًا ما يُنظر إلى القشرة المهملة على أنها سديم كوكبي. يبرد القلب الساخن الباقي تدريجياً ويتحول إلى قزم أبيض تتعارض فيه قوى الجاذبية بضغط غاز الإلكترون المنحل ، مما يضمن استقرار النجم. مع كتلة بالقرب من دائرة نصف قطرها الشمسية من قزم أبيض ليست سوى بضعة آلاف كيلومتر. غالبًا ما يتجاوز متوسط ​​كثافة مادة ما 109 كجم / م 3 (طن لكل سنتيمتر مكعب!). لا تذهب التفاعلات النووية داخل القزم الأبيض ، ويحدث التوهج بسبب التبريد البطيء. يوجد المخزون الرئيسي للطاقة الحرارية للقزم الأبيض في الحركات التذبذبية للأيونات ، والتي تشكل شعرية بلورية عند درجات حرارة أقل من 15 ألف كلelن. من الناحية المجازية ، الأقزام البيضاء عبارة عن بلورات عملاقة ساخنة.