النجوم المزدوجة

2013 أطلس الكون

مور ، السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

النجوم المزدوجة

انظر إلى نجم المئزر (زيتا الدب الأكبر)، وهو ثاني نجم في ذيل الدب الأكبر، وسترى نجما آخر أكثر خفوتا بالقرب منه اسمه السُهى )80 الدب الأكبر(. ولو نظرت عبر مقراب لرأيت أن نجم المئزر ذاته مكون من عنصرين، أحدهما يفوق الآخر سطوعا. ومعا، يُشَكِّل النجمان مئزر A و مئزر B منظومة ثنائية فهما مترابطان ومترافقان، في حين أن نجم السهى هو أيضا تابع للمجموعة مع أنه بعيد عن الثنائي الساطع. والمنظومات الثنائية منتشرة في المجرة.

تُشاهد العديد من النجوم المزدوجة بالمقاريب الصغيرة حتى أن بعضها يشاهد بالعين المجردة، و ليس من الصعب إطلاقا رؤية نجم السهى في ليلة صافية مظلمة. هذا مع العلم أنه ليست كل النجوم المزدوجة ثنائية حقيقية، ففي بعض الحالات يُشاهد أحد النجوم أمام أو خلف الآخر والذي نراه في هذه الحالة ليس إلا تأثير خط الرؤية. والجدي (ألفا الجدي) من كوكبة الحمل هو مثال جيد على ذلك (خريطة 14). والعنصران يساوي قدراهما 3.6 و 4.2 على التوالي، ويستطيع أي شخص برؤيته العادية أن يراهما منفصلين بدون استخدام أي أدوات بصرية. يقع النجم الأكثر خفوتا على بعد 690 سنة ضوئية ويفوق تألقه تألق الشمس بـ930 ضعف، أما العنصر الثاني فهو على بعد 109 سنة ضوئية فقط ويفوق تألق الشمس بمجرد 43 مرة. ليست هناك أي علاقة بين الاثنين، وكما يحدث في الكثير من الأحيان، تخدعنا المظاهر.

يتحرك عنصرا المنظومة الثنائية معا حول مركز مشترك بينهما تماما كما تفعل كرتا الدمبل لو التوى القضيب الذي يصلهما ببعض. ولو كانت كتلة العنصرين متساوية لوقع مركز الكتلة في منتصف المسافة بينهما، وفيما عدا ذلك يميل مركز الكتلة باتجاه النجم الأثقل. ولكن النجوم لا تبدي تفاوتا كبيرا في كتلتها كما هو الحال مع أحجامها ودرجات تألقها، فعلى العموم لا يبعد مركز الكتلة كثيرا عن المنتصف. أما مع الثنائيات المتباعدة جدا، فتمتد الدورة المدارية ملايين السنوات، وليس بوسعنا سوى القول أن العنصرين لهما حركة مشتركة في السماء. هذا هو الحال مع نجم السهى بالنسبة لثنائي المئزر، بينما الدورة المقدرة للنجمين مئزر A و B هي بقدر 10,000 سنة، والمسافة الحقيقية بينهما تبدو وكأنها 55,000 مليون كيلومتر (أكثر من 34,000 مليون ميل).يظهر تعقيد آخر في مجموعة المئزر، ففي عام 1889 قام العالم إ.ك. بكرنغ (E.C. Pickering) بدراسة طيف النجم الأسطع

(مئزر A )من مرصد هارفارد ووجد أن الخطوط الطيفية له تظهر مزدوجة في بعض الأحيان، فأدرك حينها أنه يتعامل مع منظومة ثنائية يتقارب عنصراها لدرجة أنه لم يتمكن من رؤيتهما على حدة (0.29 وحدة فلكية، 44 مليون كيلومتر أو 27.350 مليون ميل). وتبلغ الدورة المدارية تقريبا 20.5 يوما، ويتساوى النجمان في درجة السطوع. وفي بعض الأحيان عندما يقترب منا أحد العنصرين يظهر انزياحا نحو الأزرق بينما يتراجع الآخر وينزاح نحو الأحمر ولهذا تظهر الخطوط مزدوجة. أما عندما تكون الحركة المدارية عرضية فتكون الخطوط فردية. أول ثنائي طيفي معروف هو نجم المئزر A، وقد اكتشف لاحقا أن مئزر B والسهى هما أيضا ثنائيان طيفيان، والمسافة بين عنصري المئزر B هي 3.1 وحدة فلكية )470 مليون كيلومتر أو 29.2 ميل( ودورتهما 57 سنة. أما النجم الموجود بين السهى والثنائي الساطع، وهو من القدر 8،فهو أكثر بعدا ولا يعتبر عنصرا من عناصر المجموعة.

تقاس زاوية الموقع P.A. للنجم المزدوج- ثنائيا كان أم بصريا- استنادا إلى الاتجاه الزاوي للعنصر الثاني )B( من العنصر الأول )A( وابتداءا من الموقع °000 شمالا إلى °090 شرقا و °180 جنوبا و °270 غربا. وفي العادة فإنه بإمكان مقراب بعدسة 7.6 سنتيمتر (3 بوصة) أن يُمَيِّز بين عنصرين يفصلهما 1.8قوس شريطة أن يتساوى العنصران،