حياة

Protostars: شمس جديدة في صنع

Protostars: شمس جديدة في صنع

ولادة النجوم هي عملية تحدث في الكون منذ أكثر من 13 مليار سنة. تشكلت النجوم الأولى من السحب العملاقة من الهيدروجين ونمت لتصبح نجومًا ضخمة. لقد انفجروا في النهاية على شكل مستعرات أعظمية ، وبذروا الكون بعناصر جديدة لنجوم جديدة. ولكن ، قبل أن يتمكن كل نجم من مواجهة مصيره النهائي ، كان عليه أن يمر بعملية تشكيل طويلة تضمنت بعض الوقت كنجم أولي.

يعرف علماء الفلك الكثير عن عملية تكوين النجوم ، على الرغم من أن هناك بالتأكيد المزيد للتعلم. هذا هو السبب في أنهم يدرسون أكبر عدد ممكن من مناطق ولادة النجوم المختلفة باستخدام أدوات مثل تلسكوب هابل الفضائي ، ال تلسكوب سبيتزر الفضائي ،والمراصد الأرضية المزودة بأدوات علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. كما يستخدمون التلسكوبات الراديوية لدراسة الأجسام النجمية الصغيرة أثناء تكوينها. تمكن الفلكيون من رسم كل جزء من العملية تقريبًا بدءًا من الوقت الذي تبدأ فيه السحب من الغاز والغبار في السير نحو النجومية.

من سحابة الغاز إلى بروستوستار

تبدأ الولادة النجمية عندما تبدأ سحابة الغاز والغبار بالتقلص. ربما انفجرت المستعرات الأعظمية القريبة وأرسلت موجة صدمة عبر السحابة ، مما تسبب في بدء التحرك. أو ربما نجم تجول وأثره الجاذبية بدأت حركات السحابة البطيئة. ومهما حدث ، تبدأ أجزاء من السحابة في النهاية في أن تصبح أكثر كثافة وأكثر سخونة حيث يتم امتصاص المزيد من المواد بسبب الجاذبية المتزايدة. وتسمى المنطقة الوسطى المتنامية باستمرار بنواة كثيفة. بعض الغيوم كبيرة جدًا وقد تحتوي على أكثر من نواة كثيفة ، مما يؤدي إلى توليد النجوم على دفعات.

في الجوهر ، عندما تكون هناك مواد كافية للحصول على الجاذبية الذاتية ، وضغط خارجي كافٍ للحفاظ على استقرار المنطقة ، تطبخ الأشياء لفترة طويلة. يسقط المزيد من المواد وترتفع درجات الحرارة وتربط الحقول المغناطيسية طريقها عبر المادة. جوهر كثيف ليس نجما بعد ، مجرد كائن الاحترار ببطء.

مع تدفق المزيد والمزيد من المواد إلى القلب ، يبدأ الانهيار. في النهاية ، يصبح الجو حارًا بدرجة كافية لبدء التوهج في ضوء الأشعة تحت الحمراء. لا يزال ليس نجمًا بعد - لكنه أصبح نجمًا بروتو منخفض الكتلة. تستمر هذه الفترة حوالي مليون عام أو نحو ذلك لنجم سينتهي به الأمر إلى حجم الشمس عند ولادته.

في مرحلة ما ، يتشكل قرص من المواد حول البروستار. يطلق عليه اسم القرص المحيط ، وعادة ما يحتوي على الغاز والغبار وجزيئات الصخور والحبوب الجليدية. قد يكون نقل مادة إلى النجم ، لكنه أيضًا مهد الكواكب النهائية.

البروتستورات موجودة منذ مليون سنة أو نحو ذلك ، تتجمع في المواد وتنمو في الحجم والكثافة ودرجة الحرارة. في النهاية ، تنمو درجات الحرارة والضغط بدرجة كبيرة بحيث يتم إشعال الاندماج النووي في جوهره. وذلك عندما يصبح نجم أولي - ويترك طفولته وراء النجوم. ويطلق علماء الفلك أيضًا على النجوم "النجوم قبل التسلسل الرئيسي" لأنهم لم يبدأوا بعد في دمج الهيدروجين في قلبهم. بمجرد أن تبدأ هذه العملية ، يصبح نجم الرضيع طفلًا مفعمًا بالرياح ونابضًا بالنشاط ، وهو في طريقه إلى حياة طويلة ومثمرة.

أين يجد علماء الفلك البروتستورات؟

هناك العديد من الأماكن التي يولد فيها نجوم جدد في مجرتنا. تلك المناطق هي حيث يذهب علماء الفلك لمطاردة البروتستورات البرية. حضانة أوريون سديم النجمية هي مكان جيد للبحث عنها. إنها سحابة جزيئية عملاقة تبعد حوالي 1500 سنة ضوئية عن الأرض ولديها بالفعل عدد من النجوم حديثي الولادة. ومع ذلك ، فقد غطت أيضا مناطق صغيرة على شكل بيضة تسمى "أقراص الكواكب الأولية" التي من المحتمل أن تأوي البروتستانت داخلها. في غضون بضعة آلاف من السنين ، سوف تنفجر تلك البروتستورات في الحياة كنجوم ، وتخلص من سحب الغاز والغبار المحيطة بها ، وتتألق عبر السنين الضوئية.

ويجد علماء الفلك مناطق للنجوم في مجرات أخرى أيضًا. لا شك أن تلك المناطق ، مثل منطقة النجم R136 في سديم تارانتولا في الغيمة السحلية الكبيرة (وهي مجرة ​​مصاحبة لطريقة درب التبانة) ، مرصعة أيضًا بالبروستار. حتى في أماكن أبعد ، اكتشف علماء الفلك عجائب النجاة في مجرة ​​أندروميدا. أينما نظر علماء الفلك ، وجدوا عملية بناء النجوم الأساسية هذه مستمرة داخل معظم المجرات ، بقدر ما تستطيع العين رؤيته. طالما هناك سحابة من غاز الهيدروجين (وربما بعض الغبار) ، فهناك الكثير من الفرص والمواد اللازمة لبناء نجوم جديدة - بدءًا من النوى الكثيفة وحتى البروتستورات وصولاً إلى أشعة الشمس الحارقة مثل شمسنا.

إن هذا الفهم لكيفية تكوين النجوم يمنح علماء الفلك الكثير من المعرفة حول كيفية تكوين نجمنا ، منذ حوالي 4.5 مليار سنة. مثل كل الآخرين ، بدأت كغيمة متفجرة من الغاز والغبار ، وانكمشت لتصبح بروتستار ، وبعد ذلك بدأت الانصهار النووي. الباقي ، كما يقولون ، هو تاريخ النظام الشمسي!

شاهد الفيديو: Low Mass Stars: Crash Course Astronomy #29 (يوليو 2020).