معلومات عامة حول “كتلة النجم”

2006 موسوعة علم الفلك والفضاء2

شوقي محمد صالح الدلال

KFAS

علم الفلك

فَقْد الكُتَلة mass loss

فقد النجوم لبعض كتلتها خلال المراحل المختلفة من تطورها .

ويكون معدل فقد الكتلة عالياً جداً عندما يكون النجم في طور التدفق ثنائي القطب (bipolar outflow)* ، وذلك في المراحل الأولى من تكوينه .

وفي بعض النجوم البدائية تندفع كميات كبيرة من المادة على شكل رياح T الثور *(T Tauri) ، وتفقد بعض النجوم كذلك الكتلة ببطء حيث تتسرب إلى الفضاء على شكل رياح نجمية ، كما هو الحال في بعض النجوم العملاقة.

 

ويمكن أن يفقد النجم كمية كبيرة من كتلته عند انفجاره ليصبح سديماً كوكبياً أو عندما يصبح مستعراً أعظماً.

ويحدث انتقال الكتلة في النجوم الثنائية المتقاربة وقد يفقد النجم الثنائي بعض كتلته في انفجار استعاري .

 

نسبة الكُتَلة – التألق mass-luminosity ratio

كتلة منظومة مقسومة على تألقها ، ويعبر عنها عادة بالوحدات الشمسية بحيث تكون نسبة الكتلة – التألق للشمس مساوية الواحد .

يتعين وجود مادة معتمة *(dark matter) لترابط منظومات لها نسبة تألق كبيرة، كالمجموعات والحشود المجرية .

 

علاقة الكُتلة – التألق mass-luminosity relation (M-L relation)

علاقة تقريبية بين الكتلة والتألق لنجوم التتابع الرئيس وضعها إديغنتون (Edington) عام 1924 ، ورغم أن لهذه العلاقة أساساً نظرياً لكن تم الحصول عليها وضعياً من مخطط العلاقة بين القدر الإشعاعي المطلق (absolute bolometric magnitude) ولوغاريتم الكتلة (بالوحدات الشمسية)، أي (M/M_o) ، لعدد كبير من النجوم الثنائية .

تقع معظم النقاط على خط مستقيم تقريباً ، ويرتبط القدر الإشعاعي المطلق بلوغاريتم تألقه (بالوحدات الشمسية) أي .

وتعطى في هذه الحالة العلاقة بين الكتلة والتألق بالمعادلة :

حيث n تساوي 3 تقريباً بالنسبة إلى النجوم الساطعة كبيرة الكتلة و 4 بالنسبة للنجوم من نوع الشمس ، و 2.5 تقريباً بالنسبة إلى الأقزام الحمر الخافتة .

 

تنطبق هذه العلاقة على نجوم التتابع الرئيس التي لها تركيب كيميائي وبنية داخلية ومصادر طاقة نووية متماثلة.

ولا تنطبق هذه العلاقة على الأقزام البيضاء *(white dwarfs) التي تتكون من مادة متردية، أو على النجوم الحمراء العلاقة التي لها غلاف متمدد .

 

العدد الكُتلي mass number

الرمز  A: عدد البروتونات والنيوترونات (نيوكلونات) في نواة الذرة ، وهو أقرب عدد لكتلة نيوكلون معطى بوحدات الكتلة الذرية، أي بوحدات تساوي 1/12 كتلة الكاربون 12 .

 

علاقة الكُتلة – نصف القطر mass-radius relation

تعتمد العلاقة بين الكتلة ونصف القطر على طبيعة النجم.

وتوجد علاقة محددة بالنسبة إلى نجوم التتابع الرئيس *(main sequence stars) ، وأخرى بالنسبة إلى الأقزام البيضاء *(white dwarfs) ، كالتالي:

أ) نجوم التتابع الرئيس : تعطى العلاقة بين نصف القطر R والكتلة M في نجوم التتابع الرئيس بالمعادلة:

حيث A كمية ثابتة ، فعلى سبيل المثال إذا كان النجم ينتمي إلى الزمرة الطيفية B ، وتبلغ كتلته ، فيساوي نصف قطره في هذه الحالة تقريباً .

أما إذا كان النجم قزماً أحمر لا تتجاوز كتلته فلا يزيد نصف قطره في هذه الحالة على  

 

ب) الأقزام البيضاء : أما بالنسبة إلى الأقزام البيضاء فتعطى العلاقة بين الكتلة ونصف القطر بالمعادلة:

حيث B كمية ثابتة ، وتزداد الكتلة في هذه الفئة من الأجرام السماوية كلما صغر نصف القطر ، وتقود هذه النتيجة إلى وجود حد أعلى لكتلة القزم الأبيض .

 

انتقال الكُتلة  mass transfer

عملية تحدث في النجوم الثنائية المتقاربة إثر تمدد أحد عنصري المنظومة بحيث يمكن أن ينتقل جزء من كتلته إلى النجم المرافق.

وقد ترتطم هذه الكتلة بالنجم المرافق الأكثر التزازاً مباشرة، أو قد تتخذ المادة شكل حلقة تحيط به مكونة قرص تجميع *(accretion disc).

ويحدث الانتقال خلال نقطة لاغرانج الداخلية التي تقع بين النجمين عندما يملأ النجم الأكبر وقب روش *(Roche lobe) التابع له .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]