صورة انطباعية توضح الفرق في أحجام الأقزام وأكبر النجوم من حيث الكتلة.
من اليسار لليمين:
- القزم الأحمر بكتلة تقدر بحوالي 0.1 كتلة شمسية
- القزم الأصفر (كالشمس)
- القزم الأزرق بكتلة تصل لحوالي 8 وحدات كتلة شمسية
- النجم R136a1 بكتلة تربو على 300 كتلة شمسية
قد تكون الشمس أكبر الأجسام كتلة في النظام الشمسي -يكمن بها 99.8 بالمائة من كتلة النظام الشمسي كاملًا- ولكن على المقياس النجمي، فالشمس نجم متوسط الحجم والكتلة إلى حد كبير. فكتلة حوالي نصف النجوم المكتشفة أكبر من الشمس؛ والنصف الآخر تقريبًا أقل في الكتلة. في قمة المقياس يوجد أكبر النجوم المعروفة (R136a1)، نجمٌ تصل كتلته إلى 300 كتلة شمسية. وليس وحده ما يجعل نجم كوكبنا يبدو قزمًا.
ولد النجم ثقيلًا
النجم (RMC 136a1) المختصَر عادةً بـ(R136a1)، يقع على بعد حوالي 163,000 سنة ضوئية من الأرض في سديم (العنكبوت الذئبية-Tarantula Nebula). يقع هذا النجم الهائل خارج مجرتنا، فهو جزء من سحابة ماجلان الكبرى، واحدة من المجرات التابعة لدرب التبانة.
حدد الفلكيون العاملون في مقرب (رادكليف) في جنوب أفريقيا أولًا عنقودًا نجميًا في 1960، يُطلق عليه (RMC 136). عندما فحص مقراب (هابل) الفضائي تلك النقطة، وجد أن هذا العنقود مكون من أكثر من 200 نجم مفرط السطوع؛ سُميَ أكبرهم بـ(RMC 136a1).
لدى(RMC 136a1) كتلة تقديرية تصل إلى 315 كتلة شمسية -حيث تثدر الكتلة الشمسية بالكتلة الموجودة بشمسنا- (قُدّرت كتلة RMC 136a1 عند إكتشافه ب265 كتلة شمسية، ولكن رصد إضافي من مقراب هابل في 2016 صَقَلت القياسات الأصلية) على الرغم من أن هذا يجلعه أكبر النجوم المعروفة إلا أنه كان يومًا أكبر من ذلك.
وعلى عكس البشر، تولد النجوم عملاقة وتفقد كتلتها كلما تشيخ، بكونه قد تخطى المليون عامًا يصبح النجم العملاق R136a1 في منتصف العمر تقريبًا ويكون قد خضع لبرنامج مكثف لخفض الوزن
بول كراوثر، باحث بجامعة شيفيلد بإنجلترا
على الرغم من أن (R136a1) هو أكبر النجوم المعروفة في الكتلة إلا أنه ليس أكبرها حجمًا، حيث أنه يمتد نصف قطره لحوالي 30 نصف قطر شمسي، أكبر النجوم المعروفة في الحجم هو (UY Scuti)، عملاق فائق يمتد نصف قطره لما يصل إلى 1,700 نصف قطر شمسي. بينما، تقدر كتلته بحوالي 30 كتلة شمسية.
إذا بدل (R136a1) مكانه من الشمس، فسيفوقها سطوعًا تمامًا كما تفوق الشمس سطوع القمر حاليًا. وسيكون لإشعاعاته القوية آثار سلبية على الأرض.
ستقصر كتلته الهائلة طول السنة على الأرض إلى ثلاثة أسابيع، وسيغرق الأرض بالإشعاعات الفوق بنفسجية الكثيفة، جاعلًا الحياة على سطحها مستحيلة.
رافاييل هيرشاي، عضو بفريق بحث بجامعة كيل بإنجلترا
تشكيل المجرة
(R136a1) هو نجم (ولف-رايت)، فئة نادرة من النجوم الهائلة تمتاز بعلامات بارزة من الهيليوم المؤين والكربون أو النيتروجين. تتكون النجوم البيضاء كالشمس في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، أمّا نجوم (ولف-رايت) فتحمل كميات كبيرة من عناصر أُخرى.
تُشع تلك النجوم بسطوعٍ عالٍ، تتراوح درجة حرارة سطحها بين 53,000 و340,000 فهرنهايت (30,000 و200,000 درجة مئوية/سليزيوس). في المقابل، تصل درجة حرارة سطح الشمس إلى 10,000 فهرنهايت (5,500 درجة مئوية).
يمكن أن يؤثر نجم عملاق كـ R136a1 تأثيرات عميقة في بيئته؛ فيمكن لكثافة اشعاعاته العالية تحريك رياح نجمية قوية، كما تستطيع تلك الرياح نشر حوالي 10 وحدات كتلة شمسية من المادة كل مليار سنة بسرعة تصل إلى 1,864 ميل بالثانية (3,000 كلم).
لنجوم (ولف-رايت) فترة حياة أقصر بكثير من فترة حياة الشمس -المقدرة ب10 مليارات سنة- تقدر حياة نجوم (ولف-رايت) بحوالي 5 مليون سنة فقط. يعرف العلماء حوالي 200 نجم (ولف-رايت) فقط بتلك المجرة، لكن، يقدر عدد نجوم (ولف-رايت) في درب التبانة بحوالي 2,000 نجمًا، مغطى أغلبهم بالغبار. يُقدَّر أيضًا أن نصف عدد نجوم (ولف-رايت) المعروفة مصحوب برفقاء، إمّا نجمٌ هائل آخر، ثقب أسود، أو نجم نيتروني.
تنفجر النجوم الهائلة كـ(سوبرنوفا) يمكنها تغذية مجرتها بالعناصر الثقيلة. على الرغم من بدء الكون بالهيدروجين والهيليوم، تعمل النجوم كمصانع تخض تلك العناصر الخفيفة إلى كل عنصر آخر تقريبًا. عندما تنتهي حياة نجم هائل بإنفجار، تلفظ تلك العناصر في الفضاء حوالها، حيث تجمعها النجوم الأخرى مكونة كواكب.
تُعتبر النجوم الهائلة مسؤولة أيضًا عن تكون النجوم النيترونية. بعدما ينفجر نجم (ولف-رايت)، يمكنه أن يترك وراءه نواة نجم نيتروني كثيف. اصطدام النجوم النيترونية يُعتبر مصدرًا لموجات الجاذبية.
نجوم هائلة أُخرَى
نجم (R136a1) هو أكثر كتلة من أي نجم آخر معروف، لكنه بعيد كل البعد عن كونه حالة فريدة. إكتشفت دراسة في 2018 لسديم العنكبوت -المعروف أيضًا ب (30 Doradus) أو (30 Dor)- أن (R136a1) ليس وحده؛ يضم السديم العديد من النجوم الأخرى بأعظم مقدارات من الكتلة المعروفة للنجوم. بينما كان العلماء يبحثون عن النجوم ذات كتلة أكبر من 30 كتلة شمسية، وجدوا ثروة من نجوم أكبر بكثير.
حالما إكتشفنا أن 30 Dor تضم نجومًا هائلة أكثر بكثير مما إعقتدنا في السابق، ارتبكنا وظننا أننا قُمنا بشيئ خاطئ. في رأيي هي إيجاد فرصة إلى حدٍ ما وقتما كنا نهدف للإجابة على تساؤلات أُخرى.
فابيان شنايدر، عضو قسم الفلك في جامعة اوكسفورد بإنجلترا
استخدم (شنايدر) وزملاؤه مقرابًا كبيرًا جدًا تابعًا للمرصد الجنوبي الأوروبي الموجود في (تشيلي) لتحليل كتلة وعمر 800 نجم هائل في سديم العنكبوت. وجدوا حوالي 30 بالمائة نجوم أكثر من المتوقع من الفئة التي تقدر بما يزيد عن 30 كتلة شمسية، وحوالي 70 بالمائة أكثر من المتوقع نجومًا تتخطى 70 كتلة شمسية.
في الماضي، ساد الإعتقاد باستحالة تشكل النجوم بكتلة أكثر من 150 كتلة شمسية، لكن في ضوء الدراسة الجديدة، يبدو أنه يمكن للنجوم التشكّل بكتلة تصل إلى 200 وحتى 300 كتلة شمسية.
شنايدر
بعض النجوم الهائلة الأخرى
- R136c: 230 كتلة شمسية
- BAT99-98: 226 كتلة شمسية
- R136a2: 195 كتلة شمسية
- Melnick 42: 189 كتلة شمسية
- R136a3: 180 كتلة شمسية
- Melnick 34: 179 كتلة شمسية
تقع النجوم المذكورة جميعها في سديم العنكبوت بسحابة ماجلان الكبرى.
استمر (R136a1) بحمل اللقب منذ إكتشافه، وقد يظل على القمة لبعض الوقت.
بسبب ندرة تلك الوحوش، أعتقد أنه من غير المرجح أن يتم تحطيم ذلك الرقم القياسي بأي وقتٍ قريب.
كراوثر
أكبر النجوم في درب التبانة
معظم النجوم الأكثر كتلة المعروفة متواجدة في سحابة ماجلان، مجرة تابعة لدرب التبانة. مع ذلك، لدى درب التبانة المتنافسين الخاصين بها. تصل كتلة النجم (HD 15558-A) ل152 كتلة شمسية. هو نجم نسق أساسي (O-type star) مع نجم مرافق اصغر منه من نفس النوع. قادت كتلة ذلك المرافق مُقارنةً بعوامل نجمية أُخرة متغيرة الباحثون للتخميين بأنه قد يكون في الواقع نجم ثنائي؛ جاعلًا بذلك هذا الجمع نظامًا نجميًا ثلاثيًا.
يدور النجم الضخم حول المجرة في ذراع بيرسيوس في العنقود المفتوح (IC 1805)، الواقع في كوكبة (ذات الكرسي – Cassiopeia).
في هذه الحالة، المتنافس التالي لأكبر كتلة نجم في درب التبانة هو (NGC 3603-B) المعروف أيضًا بـ (HD 97950B). كـ(R136a1)، النجم (NGC 3603-B) هو أيضًا نجم (وولف-رايت). هو جزء من النجوم المشكلة للمنطقة (NGC 3603)، التي تدور حول ذراع كارينا الحلزونية بدرب التبانة.
المصدر
ترجمة: أحمد أبو الفضل
مراجعة: آية غانم
تحرير: زياد الشامي
