كيف يولد نجم

من سحابة باردة مظلمة إلى نواة دوّارة، ثم قرص ونفثات، وكواكب تتشكّل، واندماج نووي يشتعل

خطوة بخطوة

سحابة باردة مظلمة

ما يُقاس وما يُرسم: درجات الحرارة مأخوذة من الضوء الراديوي للغاز وتوهّج الغبار. أما السحابة هنا فمرسومة: تكتّلاتها ناتجة عن ضجيج عشوائي، لا عن خريطة لسحابة حقيقية، والنجوم التي خلفها هي سماء التطبيق نفسه.

شيء ما يضغطها

إذن فكل ما يضغط الغاز يصنع النجوم. موجة انفجار مستعر أعظم، أو رياح النجوم الفتية الحارة، أو تصادم السحب، أو تزاحم الغاز البطيء أثناء مروره عبر ذراع حلزونية، كلها قادرة على دفع أجزاء من السحابة إلى تجاوز الحد. وتشير ذرات مشعّة قصيرة العمر في أقدم النيازك إلى أن مستعرًا أعظم قريبًا ربما ساعد في إطلاق ولادة الشمس نفسها.

ما يُقاس وما يُرسم: تُحسب كتلة جينز بمعادلتها من درجات الحرارة والكثافات المقيسة. وموجة الصدمة مرسومة كصفيحة باهتة؛ أما الحقيقية فلا تراها العين. كما أن المجالات المغناطيسية والاضطراب يسندان السحب أيضًا، لذا تحتاج النوى الحقيقية غالبًا إلى أكثر من كتلة جينز.

النواة تنهار

ما دام الغاز رقيقًا، تفلت حرارة السقوط على هيئة ضوء تحت أحمر وتبقى النواة باردة. وحين يصبح الوسط كثيفًا بما يكفي لحبسها، تتراكم الحرارة ويرتفع الضغط وتتكوّن نواة حارة: بذرة نجم أولي. يُعرض السقوط هنا في ثوانٍ بدلًا من مئة ألف سنة.

نجم أولي وقرصه

يتسطّح الغاز الدوّار في قرص حول نجم أولي وليد. ولأنه ما زال مدفونًا في شرنقة من الغبار، فلا يُرى إلا بالأشعة تحت الحمراء والموجات الراديوية، وهو ينمو بالتغذّي من القرص.

في هذه المرحلة، التي يسميها الفلكيون الصنف 0، يكون عمر النجم الأولي أقل من نحو مئة ألف سنة، ولم يجمع إلا جزءًا من كتلته النهائية. وهو يسطع من طاقة الغاز المرتطم به، لكن شرنقته الغبارية تمتص ذلك الضوء وتتوهّج بالأشعة تحت الحمراء. وترى كاميرات ويب تحت الحمراء والتلسكوبات الراديوية مثل ألما من خلالها حتى تبلغه.

ما يُقاس وما يُرسم: النجوم الأولية وأقراصها وشرانقها تُرى في صور الأشعة تحت الحمراء والراديو، ومنها تُقاس أحجامها. وهنا رُسم توهّج النجم الأولي أكبر بكثير من النجم، ورُسم الغبار أرقّ مما هو عليه، لتتمكّن من رؤية ما بداخله.

النفثات: أجرام هيربيغ–هارو

حيث تصطدم النفثة بالغاز الأبطأ من حولها، تسخّن الصدمات الغاز فيتوهّج. درس جورج هيربيغ وغييرمو هارو مثل هذه البقع نحو عام 1950 دون أن يعرفا بعد ما الذي يصنعها؛ واليوم يُعرف منها المئات. وتُظهر صورة ويب تحت الحمراء لـ HH 211 من عام 2023 جزيئات الهيدروجين متوهّجة على طول النفثة حيث تتعرّض للصدمة.

ما يُقاس وما يُرسم: السرعات مأخوذة من انزياحات دوبلر ومن عُقد تتحرك بين صور التُقطت بفارق سنوات. والنفثات هنا مرسومة أقصر من الحقيقية، التي قد تمتد سنوات ضوئية، وعُقدها تتحرك إلى الخارج أسرع بكثير مما تفعل في الواقع.

سطوع بلا اندماج

سُمّيت نجوم تي توري باسم أول نجم عُرف منها، نجم في كوكبة الثور يتغير سطوعه. فهي تتغير بشكل غير منتظم كلما سقطت عليها كتل من غاز القرص، وكثيرًا ما تكون أسطع من الشمس رغم أنها أبرد، لأنها أكبر منها بعدة أضعاف. وتزيح رياحها وضوؤها ببطء الغاز المحيط بها.

الاندماج يشتعل

يبقى النجم على النسق الأساسي، يدمج الهيدروجين بثبات، معظم حياته: نحو عشرة مليارات سنة للشمس. ما هو مرسوم: النجم معروض أكبر بكثير مما سيكون عليه بهذا المقياس، وازدياد سطوعه، الذي يستغرق ملايين السنين، مُسرَّع إلى ثوانٍ ولا يتغير إلا بسلاسة.

حضانات نجوم نراها

سديم الجبار أقرب حضانة كبيرة إلينا: سحابة متوهّجة تضيئها وتفتحها النجوم الفتية الحارة لعنقود شبه المنحرف في قلبها. وتحت حزام الجبار يظهر للعين المجردة كنجم ضبابي في سيف الصياد. ووجد هابل كثيرًا من نجومه الفتية ملفوفة بأقراص خاصة بها، هي المادة الخام للكواكب.

ما يُقاس وما يُرسم: التوهج الوردي لهذه السدم هو هيدروجين تضيئه الأشعة فوق البنفسجية، واللون الأخضر المزرق يأتي من الأكسجين، وكلاهما مقيس في أطيافها. والحضانة هنا مرسومة، وليست خريطة لحضانة حقيقية: أعمدة كثيفة مظلمة تشير إلى النجوم الحارة التي تضيئها، كما تفعل أعمدة الخلق.