حقائق علمية حول أشباه النجوم

1996 نحن والكون

عبد الوهاب سليمان الشراد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

حقائق علمية حول أشباه النجوم أشباه النجوم علم الفلك

ولقد حدثت ثوره علمية عظيمة عندما تبين ان اشباه النجوم لها حيودات عالية جداً نحو الأحمر ، ولاشك أننا كنا على مقربة من تحقيق الإنجاز المطلوب. 

وبالطريقة السابقة أمكن رصد ثماني أشباه نجوم أخرى ، وكان أحدها هو 147C3 الذي تم التعرف عليه في عام ١٩٦١ وتعاني خطوطه الطيفية من حيود نحو الأحمر يبلغ ٥٤٪ من أطوالها الموجية الاعتيادية ، ويعادل حيوده =Z ٠,٥٤٥

وذلك يعني أن سرعته تعادل ١٢٣ ألف كم / ثانية أو ٤١٪ من سرعة الضوء ، وتبعاً لقانون هبل فإنه يبعد عنا نحو ٧ ملايين سنة ضوئية .

 

وكان ذلك الُبعد بُعد قياسياً ، فلم يوجد هناك جرم يقع عند مثل تلك المسافة ، ولم تكن هذه نهاية القصة ، فخلال عام ١٩٦٥ حسب مارتن شميدت حيود شبه النجم 9C٣  نحو الأحمر Z فوجده ٢,٠١٢، وهو ما لم يتم رصده من قبل. 

فالخطوط الطيفية التي أمكن التعرف عليها تعاني من حيود عالٍ نحو الأحمر عمل على ترحيل أطوالها الموجية من المنطقة فوق البنفسجية غير المرئية إلى الجزء المرئي من الطيف.

وتبعاً للنظرية النسبية الخاصة R. pecial يظهر لنا ذلك الحيود سرعة تعادل ٨٠٪ من سرعة الضوء ، وبتطبيق قانون هبل فإن هذا الجرم يجب أن يكون واقعاً على بعد ١٤ بليون سنة ضوئية.

 

ولقد أمكن منذ أوائل الستينات من هذا القرن اكتشاف المئات من أشباه النجوم وذلك بعد معرفة ماهيتها ، ولا شك أن الحيودات نحو الأحمر التي كانت تعد قبل ذلك عظيمة القيمة أصبحت بعد فك رموزها عادية.

ونجد أن هناك أشباه نجوم معروفة لها حيودات نحو الأحمر تزيد عن 3 ، ومن الأمثلة عليها شبه النجم 471OH الذي له حيود نحو الأحمر Z يعادل ٣٠٤ ، ويدل ذلك على أنه يتحرك بسرعة تفوق قليلاً 90% من سرعة الضوء. 

وذلك يدل أيضاً تبعاً لقانون هبل على أنه يقع على بُعد ١٦ بليون سنة ضوئية . ولأن الانفجار الكبير قد حدث منذ نحو ٢٠ بليون سنة فلابد أن 471 OHكان مشرقاً بعد ٤ بلايين سنة فقط من ولادة الكون.

وقد استغرق ضوءه ١٦ بليون سنة حتى بلغنا ، ولاشك أن النظر إليه يمنحنا الفرصة لرؤية واحد من أقدم الأجرام السماوية في الكون .

 

ومن الأمثلة المثيرة أيضاً على أشباه النجوم نجد شبة النجم 172 OQ الذي له حيود نحو الأخر Z يعادل ٣,٥٣ .

نتيجة لأرصاد ودراسات أشباه النجوم برزت معضلة محيرة كانت تتعمق كلما تم رصد شبه نجم جديد ، وساد شعور عام بعدم إمكانية حلها ، وقبل أن نخوض مباشرة بتلك المعضلة سنحاول بلوغها بالاستنتاج المعزز بالأرصاد والبيانات الفلكية .

فمن المتعارف عليه أن المجرات تبدو ألمع وأضخم الأجرام السماوية في الكون ، ولعل من الأمثلة على المجرات الضخمة مجرتنا درب التبانة والمجرة  31M أو المرأة المسلسلة التي تشمل على نحو مائة ألف مليون نجم ، وتشرق بلمعان يعادل ١٠ بلايين الشمس. 

 

ولا يفوق لمعان أكبر وألمع المجرات على الإطلاق – مثل الاهليجية فوق العملاقة 87M– عن عشر مرات بمثل لمعان M31 ، فالمجرة M87 تظهر بلمعان يعادل مائة بليون شمس.

وبالنسبة للمسافات التي تفصلنا عن المجرات فلم ترصد أي مجرة قط لها حيود نحو الأحمر Z يفوق 0,6 أي إن الحيود بمقدار 60% نحو الحمراء ترصد أي مجرة قط لها حيود نحو الأحمر Z يفوق 0,6 أي إن الحيود بمقدار 60% نحو الحمراء يظهر مسافة تعادل 7 بلايين سنة ضوئية

 

وفيما لو ابتعدنا وراء تلك المسافة فلن نقوى على مشاهدة أي مجرة مهما كانت لامعة ، إذ إنها ستكون خافتة تماماً مما يعيق رؤيتها ، ولا شك أن ذلك مميز وخاصة مع المجرات الاعتيادية التي ستكون خافتة بعد نصف المجرات السابقة. 

وسيكون من الصعوبة أيضاً رصد حيودات عالية نحو الأحمر للمجرات ، ولكن الحيودات لا تشكل معضلة كبيرة عندما تكون لأعداد هائلة من أشباه النجوم التي يكون معظمها مرتفع الحيود نحو الأحمر

ومن المؤكد أن ازدياد الحيود نحو الأحمر يعني ازدياد المسافة الفاصلة عنا ، ولعل المعضلة تبدو في ذلك ، فإذا كانت أشباه النجوم تقبع عند هذه المسافات الشاسعة المستدل عليها من حيوداتها.

 

فلابد من أنها ستصبح لامعة بصورة غير معقولة ، ويجب أن تكون ألمع كثيراً من المجرات ، ويجب أن يكون النموذجي منها بارزاً بلمعان يفوق مائة مرة من ألمع المجرات التي بالإمكان رؤيتها في السماء على الإطلاق.

ويبدو مما سبق وكأن أشبه النجوم هي ألمع الأجرام السماوية بلا منافس، ولكن يبدو أن المعضلة ليست فقط في المسافة واللمعان.

ففي أواسط الستينات سعى العديد من العلماء في البحث ومراجعة أعداد كبيرة من الصور القديمة لمعرفة ما إذا كانت هناك أشباه نجوم قد رصدت حديثا وقد رصدت وصورت سهوا قديما.

 

ولقد نجح البحث في ذلك ، ونجد مثالاً على ذلك العثور على صور عديدة في الماضي لشبه النجم 273C3 ويبدو في أحدها لصورة له ترجع إلى عام 1887

فبعد دراستها تبين أن لمعان شبه النجم ليس ثابتاً بل متذبذباً ، فأشباه النجوم يتأجج لمعانها من حين لآخر.  

كذلك أظهرت الصور الملتقطة لشبه النجم 279C3 أنه تأجج مرتين الأولى في عام 1936 والثانية في عام 1937.

وخلال مدة كل تأجج وتدفق يزداد لمعانه 25 مرة ، ولكونه يقع على بعد شاسع جداً عن الأرض فلا بد أن لمعانه أكبر بنحو 10,000 مرة من مجرة المرآة المسلسلة وذلك عندما يكون في وضع أعظم تأججاً أو تدفقاً .

 

ولا شك أن كمية الطاقة Energy المنبعثة منه ستكون هائلة ، ولكن الأهم من كمية تلك الطاقة هو التباين الذي يمكننا من تثبيت معايير محددة لما يجب أن تصبح عليه أكبر أشباه النجوم حجماً.

وتبدو هناك حالة لا يمكن تجاوزها ، فكل جرم لا يمكنه تغيير لمعانه أسرع من الزمن الذي يستغرقه الضوء ليقطع الجرم من طرف لآخر ، فمثلاً لا يمكن الجرم قطره سنة ضوئية واحدة أن يغير لمعانه أسرع من مرة واحدة من السنة الضوئية .

ولقد أظهرت الأرصاد أن العديد من أشباه النجوم لها فترات متفاوتة في تغير لمعانها ، وتتراوح ما بين بضعة أشهر إلى سنة ، والبعض منها يتذبذب لمعانه من ليلة لأخرى ، ويدل التذبذب السريع على أن شبه النجم ضئيل الحجم .

 

وتبين أن مصنع القدرة power house الذي يمثل منطقة انبعاث الطاقة في أشباه النجوم ينتج لمعاناً لما يعادل مئة مجرة ، ولا يزيد قطره عن بضعة أيام ضوئية .

ويبدو أن الغموض المحيط بتلك الأجرام قد بدأ بالاتضاح ، فإذا كانت واقعة عند هذا البعد الشاسع الذي يظهر من حيودها نحو الأحمر ، لذا لابد أن الحيز بداخلها الذي ينتج لمعاناً بما يعادل مائة مجرة لا يزيد عن حجم نظامنا الشمسي .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]