كتلة النجم هي الخاصية الوحيدة التي تحدد مصير ذلك الجسم السماوي. يعتمد سلوكه في نهاية حياته كليًا على كتلته. بالنسبة للنجوم خفيفة الوزن ، يأتي الموت بهدوء ، عملاق أحمر يزيل جلده ليترك القزم الأبيض الباهت وراءه. لكن خاتمة نجم أثقل يمكن أن تكون شديدة الانفجار!
تعريف الفئة
•••يوري مازور / إستوك / جيتي إيماجيس
النجوم المتوسطة هي تلك التي تكون أكبر من أن تنتهي كأقزام بيضاء وأصغر من أن تصبح ثقوبًا سوداء ، وتقضي سنوات موتها كنجوم نيوترونية. لاحظ العلماء أن هذه الفئة لها حد أدنى يزيد بقليل عن 1.4 كتلة شمسية وحد أعلى في الجوار يبلغ 3.2 كتلة شمسية. ("الكتلة الشمسية" هي وحدة قياس تعادل كتلة شمسنا تقريبًا).
بروتوستار
•••جيتي إيماجيس / فوتوديسك / جيتي إيماجيس
يتم تحديد حجم النجم من خلال كمية المادة المتوفرة في سديمه الأصلي. تبدأ هذه السحابة من الغبار والغاز في الانهيار على نفسها بسبب الجاذبية ، وتشكل كتلة كثيفة وساخنة ومشرقة بشكل متزايد في مركزها: نجم أولي.
التسلسل الرئيسي
•••Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
عندما يكون النجم الأولي ساخنًا وكثيفًا بدرجة كافية ، تبدأ عملية اندماج الهيدروجين في قلبه. ينتج الاندماج ضغط إشعاعي كافٍ لمقاومة قوة الجاذبية ؛ وهكذا يتوقف انهيار الجاذبية. أصبح النجم الأولي نجمًا حقيقيًا في طور تسلسله الرئيسي. سيقضي النجم الجزء الأكبر من عمره الافتراضي في فترة الاستقرار هذه ، ويولد الضوء والحرارة عبر اندماج الهيدروجين في الهيليوم لملايين السنين.
العملاق الأحمر
•••إم غوتشي / إستوك / جيتي إيماجيس
عندما ينفد الهيدروجين من لب النجم ، تجد الجاذبية طريقها مرة أخرى - أي حتى درجات الحرارة يرتفع بدرجة كافية للسماح بانصهار الهيليوم ، والذي ينتج الضغط الخارجي اللازم للاستقرار أشياء. عندما لا يتبقى الهيليوم ، تبدأ الدورة مرة أخرى. وبالتالي ، يتأرجح اللب بين حالات الانضغاط والتوازن مع حدوث تفاعلات اندماج عالية الحرارة بشكل متزايد. وفي الوقت نفسه ، تتسبب الحرارة الشديدة في تمدد الطبقة الخارجية للنجم ، أو "الغلاف" ، إلى نصف قطر مماثل لمدار الأرض. في مثل هذه المسافة الكبيرة من القلب ، ستبرد القشرة بدرجة كافية لتتحول إلى اللون الأحمر. النجم الآن عملاق أحمر.
سوبرنوفا
•••pixelparticle / iStock / Getty Images
تتوقف التفاعلات النووية إلى الأبد عندما يتحول لب النجم إلى حديد. لن يندمج هذا العنصر بدون إمدادات طاقة إضافية. يستأنف انهيار الجاذبية بشكل كارثي بقوة قوية بما يكفي لتدمير نوى الذرات التي تتكون منها النواة. يولد هذا قدرًا كبيرًا من الطاقة بحيث يسيطر الانفجار على السماء لسنوات ضوئية في كل اتجاه. لقد ذهب النجم إلى مستعر أعظم.
النجم النيوتروني
•••Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
في غضون ذلك ، تقلص ما تبقى من النجم إلى قطر لا يزيد عن بضعة كيلومترات - بحجم مدينة تقريبًا. عند هذه الكثافة ، يكون الضغط الخارجي الناتج عن تفاعل البروتونات والنيوترونات مع الانضغاط كافياً في النهاية لوقف الجاذبية. النجم كثيف لدرجة أنه إذا أمكنك إحضار ملعقة صغيرة من مادته إلى الأرض ، فسوف يزن تريليون طن. يدور حتى 30 مرة في الثانية ويعرض مجالًا مغناطيسيًا كبيرًا جدًا. إنه نجم نيوتروني ، المرحلة الأخيرة من دورة حياة نجم متوسط الحجم.