من موقع الفلك العلمي والفيزياء
Archive for category الفلك العلمي و الفيزياء الكونية
النجوم النيوترونية Neutron Stars
Archive for category الفلك العلمي و الفيزياء الكونية
النجوم النيوترونية Neutron Stars
Posted by schwarztiger in الفلك العلمي و الفيزياء الكونية, النجوم Stars on مايو 15, 2014
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
نعود إلى الفلك , إلى النجوم التي لا تعد ولا تحصى , وسنتناول اليوم في موضوعنا شرح مبسط عن النجوم النترونية Neutron Stars, كيفية تشكلها , وخصائها, ونتطرق في النهاية بشكل مبسط عن الفرق بينها وبين النجوم النابضة Pulsars.
سنتطرق في البداية لبعض التعريفات التي سنحتاجها ضمن شرحنا لاحقا :
نجوم التسلسل الرئيسي : عبارة عن نجوم تفجر و تصهر ذرات الهدروجين لتشكل ذروات الهليوم ضمن نواها. معظم النجوم ضمن الكون – حوالي 90 بالمئة منها – عبارة عن نجوم التسلسل الرئيسي.
تعتبر الشمس نجم التسلسل الرئيسي الأساسي. تتراوح كتل هذه النجوم بين 10 اضعاف كتل الشمس إلى 200 ضعف منها.
نشأة النجوم النيوترونية Creation of Neutron Stars
Neutron Stars
إن النجم المشابهة للشمس تقضي معظم حياتها بما يعرف ب ” التسلسل الرئيسي” main sequence(شرحناه في البداية). يبدأ التسلسل الرئيسي عندما يبدأ النجم بالتشكل – وذلك اثناء الانصهار النووي الذي يحدث داخل نواته – وينتهي عندما يستنفذ كل الهدروجين الموجود في داخل النواة , ويبدأ بعدها بصهر وتفجير العناصر الاثقل.
ما إن يغادر النجم ” التسلسل الرئيسي” Main sequence, حتى يتبع مسار معين يعتمد على مقدار كتلته.
النجوم التي تبلغ كتلتها اكثر من 8 اضعاف كتلة شمسية solar mass ( تعادل الكتلة الشمسية الواحدة كتلة شمسنا) سوف تغادر التسلسل الرئيسي لتمر بعدها بعدة اطوار مستمرة خلال ذلك باستهلاك العناصر حتى تصل للحديد للحديد.
ما إن يتوقف الاحتراق ضمن النواة, حتى تتقلص النواة بسبب قوة الجاذبية الهائلة, وبالتالي ينهار الجزء الخارجي من النجم باتجاه النواة وتتكرر الانهيارات محدثة انفجار ضخم جدا وهائل يدعى ب” سوبر نوفا النمط 2″ type II supernova. واعتمادا على كتلة النواة, فإن النجم يتحول إما إلى نجم نتروني neutron star أو إلى ثقب اسود Black hole.
يتحول النجم إلى نجم نتروني neutron star في حال كانت كتلة النواة بين 1.4 إلى 3.0 كتلة شمسية solar masses.
تخضع النواة الحديدية إلى عملية تعرف باسم neutronization “النويترينو” حيث تصطدم البروتونات ضمن النواة مع الالكترونات بطاقة عالية جدا, وتشكل النيوترونات neutrons.
ما إن يحدث هذا ” تشكيل النيوترونات” حتى تتصلب النواة وترسل موجة صدمةshock wave خلال المادة التي انهارت ضمن النواة, عندها تندفع المادة الخارجية للنجم باتجاه الوسط المحيط مشكلة ما يعرف بالسوبر نوفا supernova.
خصائص النجوم النترونية Properties of Neutron Stars
تعد النجوم النترونية من اصعب الامور الكونية في الدراسة والفهم.
فهي ترسل وتبث الضوء عبر طيف واسع من الحزم الموجية – اي اطوال موجية مختلفة للضوء – وتختلف بشكل كبير من نجم لاخر.
على كل الاحوال, فإنه على ما يبدو بان كل نجم نيوتروني يملك خصائص مختلفة, يمكن ان تساعدنا على فهم النجوم النترونية.
وربما تعد كثافة النجوم النترونية الهائلة من اكبر الصعوبات التي يواجهها العلماء في دراسة النجوم النترونية – كثيفة لدرجة ان 14 اونصة(وقية) من مادة النجوم النترونية قد تملك كتلة تعادل كتلة القمر.
ليس لدينا وسائل لنمذجة هذا النوع والمقدار من الكثافة على الارض, لذلك فمن الصعب محاولة فهم فيزياء ما يجري ضمنها.
تعد دراسة الضوء القادم من هذه النجوم مهم جدا, لانه يقدم لنا براهين ودلائل لما قد يحدث ضمن هذه النجوم.
وبسبب ايضا هذه الكثافة العالية جدا ضمن نوى النجوم النترونية , فإننا لا نعلم حتى مم تتكون النواة. ويدعي بعض العلماء بان هذه النوى تحوي مجموعة من الكواركات – الكواركات هي الكتل الاساسية المكونة للمادة matter - بينما يدعي اخرون بان هذه النوى مملوءة بانواع اخرى من الجسيمات الغريبة مثل البيون pions.
كذلك تملك النترونات حقول مغناطيسية كثيفة. وهذه الحقول هي المسؤولة بشكل جزئي عن انشاء اشعة X-rays و اشعة gamma-rays التي تنبعث من هذه الاجسام.
وبما ان الالكترونات تتسارع حول وعلى طول خطوط الحقل المغناطيسي , لذلك فهي تبث الاشعاع radiation (الضوء) باطوال موجية تمتد من الاطوال الموجية المرئية إلى اشعة غاما ذات طاقة عالية جداgamma-rays .
النجوم النابضة
Pulsars
من المعتقد بان كل النجوم النترونية تدور, وتقوم بذلك بسرعة عالية. ونتيجة لذلك, تقول بعض الملاحظات على النجوم النترونية بأنها تبث الاشعاعات بشكل يشبه النبض “pulse”. لذلك غالبا ما يشار إلى النجوم النترونية بالنجوم بالنجوم النابضة PULSating stARS ( or PULSARS), ولكن النجوم النترونية تختلف عن بقية النجوم التي تملك انبعاث متغيرة. حيث ان النبض في النجوم النترونية ناجم عن دورانها, بينما نبض بقية النجوم النابضة ( مثل نجوم cephid ) ناتج عن تقلص وتمدد النجوم.
نكتفي بهذا الشرح المبسط والمختصر عن النجوم النترونية
وإلى وإلى ذلك الحين استودعكم الله والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق