الرسم البياني

RasmHersel.png frame مركز Hertzsprung-Russell diagram [ مختلف أنواع النجوم مقيدة في هذا الرسم البياني المعروف برسم هرسل. ويتضح من الرسم أن معطم النجوم تتبع المنحنى المائل في الشكل الذي يمتد من الركن اليساري العلوي (نجوم ساخنة شديدة السطوع) إلى الركن الأيمن الأسفل (نجوم أقل سخونة وأقل سطوعا) وتسمى تلك المجموعة النسق الأساسي . كما يوجد توزيع قزم أبيض الأقزام الشعلاء وهذا التوزيع يكاد أن يمتد أفقيا أسفل المجموعة الرئيسية. كما توجد أعلى المجموعة الرئيسية النجوم الساطعة، والعمالقة، والعمالقة الضخمة تضم طبقا لتسميتها نجوما أضخم كثيرا عن كتلة شمسية الكتلة الشمسية . وتوجد الشمس في منتصف المجموعة الرئيسية تقريبا نجم كنجم يبلغ قدر ظاهري قدره الظاهري 1، و قدر مطلق قدره المطلق 8 و4، ومؤشر اللون له B-V color index) 0.66) و درجة حرارة السطح 5.780 كلفن ونوع الطيف G2. http //www.atlasoftheuniverse.com/hr.html Richard Powell. 23000

نشأة النجم

يتكون النجم في البدء من سديم أو جزء من سديم مكون من الهيدروجين والهيليوم وغبار كوني في وسط بين نجمي الوسط بين النجمي وينكمش في صورة كروية، ويكون عندئذ متجانسا ويحتوي على 70 من الهيدروجين و 28 من الهيليوم ونحو 2 من عنصر كيميائي عناصر أخرى مختلفة. cite journal last Gloeckler first George language Englisch coauthors Geissc, Johannes Composition of the local interstellar medium as diagnosed with pickup ions journal Advances in Space Research year 2004 volume 34 issue 1 pages 53–60 url http //adsabs.harvard.edu/abs/2004AdSpR..34...53G accessdate -12-09 doi 10.1016/j.asr.2003.02.054 وخلال ذلك الانكماش يُنتج النجم قبل وصوله إلى مرحلة النسق الأساسي الطاقة عن طريق الجاذبية . وعندما تصل كثافة النجم إلى حد مناسب يبدأ في قلب النجم اندماج نووي الاندماج النووي الذي يحول الهيدروجين إلى الهيليوم . عندئذ يسود إنتاج الطاقة في النجم الاندماج النووي ويصبح في حالة توازن بين قوة الطاقة النووية الصادرة من قلب النجم المنتقلة إلى سطحه وبين قوة الجاذبية التي تحاول جذب الطبقات العلوية من النجم نحو مركزه. cite journal last Schilling first Govert language Englisch New Model Shows Sun Was a Hot Young Star journal Science year 2001 volume 293 issue 5538 pages 2188–2189 url http //www.scienc ag.org/cgi/content/full/293/5538/2188 accessdate -02-04 doi 10.1126/science.293.5538.2188 pmid 11567116 عندئذ يصل النجم في رسم هرسل إلى منحنى النسق الأساسي . ويطلق الفلكيون على تلك المرحلة مرحلة النسق الأساسي لبدء العمر Zero Age main Sequence ZAMS. cite web url http //astronomy.swin.edu.au/cms/astro/cosmos/Z/Zero+Age+Main+Sequence language Englisch Zero Age Main Sequence work The SAO Encyclopedia of Astronomy publisher Swinburne University accessdate -12-09 وقد شكّل الفزيائيون ذلك المنحنى عن طريق نماذج محسوبة بالحاسوب (وهي تختص بالوقت الذي يبدأ فيه النجم إنتاج الهليوم) ومعتمدة على قياسات المراصد المختلفة، ومع تقدم النجم في العمر يبدأ قدر مطلق قدر سطوعه و درجة حرارة سطحه في تزايد تدريجي. مرجع كتاب الأول Donald D. الأخير Clayton سنة 1983 لغة Englisch العنوان Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis الناشر University of Chicago Press id ISBN 0-226-10953-4 ويبقى النجم بالقرب من موضعه الأولي على منحنى النسق الأساسي إلى أن يتقدم تحول الهيدروجين إلى هيليوم ويبقى نحو 10 فقط من الهيدروجين . وتلك هي المرحلة الكبرى من عمر النجم حيث المراحل التالية التي تتضمن تفاعلات الهيليوم وتفاعلات الكربون تمر سريعا. عندئذ يبدأ قدر سطوع النجم في الارتفاع بشدة (وعلى منحنى النسق الأساسي ينتقل النجم إلى أعلى وإلى اليمين من النسق الأساسي). وبذلك يصف النسق الأساسي مرحلة اندماج نووي الاندماج النووي الهيدروجين للهيدروجين من عمر النجم. وتقع معظم النجوم على منحنى النسق الأساسي. ولذلك يكون ذلك الحزام متميزا في الرسم البياني حيث يعتمد نوع طيف النجم وقدر سطوعه المطلق على كتلة النجم طالما وجد هيدروجين يدمجه (يحرقه) النجم، وهذا هو ما يجري في جميع النجوم تقريبا حيث يقضون معظم عمرهم النشيط على هذا المنوال في اندماج الهيدروجين. cite web url http //outreach.atnf.csiro.au/education/senior/astrophysics/stellarevolution_mainsequence.html language Englisch Main Sequence Stars publisher Australia Telescope Outreach and Education accessdate -12-04 وتسمى نجوم النسق الأساسي النجوم القزمة. وذلك ليس لكونهم صغيري الحجم وإنما لكون قطر كل منهم صغير وكذلك قدر سطوعهم صغير بالمقارنة بأنواع أخرى من النجوم العملاقة. مرجع كتاب الأول Patrick الأخير Moore وصلة المؤلف Patrick Moore لغة Englisch سنة العنوان The Amateur Astronomer الناشر Springer id ISBN 1-85233-878-4 ومجموعة قزم أبيض الأقزام الشعلاء هي نوع آخر من النجوم، وهي أصغر من نجوم النسق الأساسي وتقترب أحجامها من حجم الكرة الأرضية ولكن كثافة مادتها عالية جدا. وهؤلاء يمثلون المرحلة النهائية من عمر نجوم كثيرة من نجوم النسق الأساسي. أي أن نجما من نجوم النسق الأساسي ينتقل عند نهاية عمره (بعد أن يستهلك كل الهيدروجين) من النسق الأساسي إلى نسق الأقزام الشعلاء. cite web url http //astronomy.swin.edu.au/cosmos/W/White+Dwarf language Englisch White Dwarf work COSMOS—The SAO Encyclopedia of Astronomy publisher Swinburne University accessdate -12-04

موقع الشمس في النسق الأساسي

تقع الشمس على منحنى رسم هرسل للنسق الأساسي تقريبا في الوسط (وبالتحديد في الثلث السفلي على اليمين) حيث تعتبر من ضمن النجوم ذات كتلة صغيرة. وتؤخذ كتلتها في العادة على أنها الكتلة المتوسطة للنجوم إلا أن الأبحاث الأخيرة تبين أن كتلتها أكثر من المتوسط بعض الشيء، وأن الكتلة المتوسطة لعموم النجوم تبلغ نحو 6 و0 من كتلة الشمس . Literatur Autor S. Ninkovic und V. Trajkovska Herausgeber Titel On the mass distribution of stars in the solar neighbourhood Sammelwerk Serb. Astron. J. Band 172 Nummer Auflage Verlag Ort Jahr Monat Tag Seiten 17–20 Spalten ISBN ISBNistFormalFalsch ISSN Kommentar Originaltitel Originalsprache Englisch أœbersetzer Online DOI 10.2298/SAJ0672017N arxiv Zugriff HRDiagram.png تصغير يسار 250 منحنى النسق الأساسي طبقا لكتالوج هيباركوس الذي يبين العالقة بين اللون ودرجة حرارة السطح (المحورالأفقي) و قدر مطلق القدر المطلق للسطوع (المحور الرأسي)، ويُرى اتساع عرض المنحنى للنجوم في بداية عمرها. ويغلب حزام النسق الأساسي في رسم هرسل لأن معظم النجوم تقضي فيه معظم أوقات عمرها (أثناء اندماج نووي الاندماج النووي الهيدروجين للهيدروجين في قلب النجم)، ويكون النجم في حالة توازن. ومع تحول الهيدروجين إلى الهيليوم يتغير التركيب الكيميائي للنجم، وبذلك يتغير أيضا لونه و طيف ه و قدر مطلق قدر سطوعه المطلق ، ولذلك فإن نجما يتحرك خلال عمره على النسق الأساسي إلى أعلى وإلى اليمين. كما يتصف الجزء العلوي للنسق الأساسي بسمك معين، وتفسير ذلك أن طريق تطور نجمين مختلفين ولهما نفس الكتلة على النسق الأساسي (تصنيف هرتزشبرونج-راسل) يختلف بسبب أختلاف نسبة وجود معادن في بداية عمر كل منهما عند تكوّن كل منهما من سديم يحتوي على نسب مختلفة من الهيدروجين والهيليوم و غبار كوني الغبار الكوني . وعلاوة على ذلك يختلف النجمان لأن قدر السطوع المطلق للنجم يرتفع مع تقدمه في العمر بسبب الاستهلاك المستمر للهيدروجين في النجم وتحول الهيدروجين بصفة أساسية إلى الهيليوم مع تكوّن نسبة قليلة من المعادن في قلب النجم. وعندما يكاد أن يتم استهلاك الهيدروجين (استهلاك 90 منه) وتبدأ التفاعلات في الغلاف تغادر النجوم النسق الأساسي إلى اليمين وإلى أعلى وتتطور إلى عملاق أحمر عمالقة حمراء . كما يمكن لنجم أن يعبر النسق الأساسي بطريقة أخرى إذا كانت كتلته أقل من كتلة الشمس ، عندئذ يتخذ طريقا آخر في تطوره مؤديا إلى أن يصبح قزم أبيض قزما أشعلًا ، ثم تختلف صفاته عن صفات نجوم النسق الأساسي. Isochrone ZAMS Z2pct.png 300 يسار تصغير اعتماد قدر مطلق قدر السطوع المطلق للنجم على كتلته في بداية عمره طبقا للنسق الأساسي. ويقارن سطوعه المطلق وكذلك الكتلة بكتلة الشمس (كتلة الشمس 1)، وقدر سطوعها المطلق في الوقت الحاضر. (قدر السطوع المطلق Luminosity، وكتلة النجم Mass)

دراسة نجوم المجرات

يبين الرسم البياني أسفله توزيع نجم نجوم كل من مجرة مسييه 67 والمجرة NGC 188 طبقا لرسم هرسل ومنها يتبين أن معظم النجوم تتبع فعلا النسق الأساسي . وكما يبين الشكل هنا العلاقة بين درجة الحرارة (المحور الأفقي) وهي ترتفع في إتجاه اليسار، بينما يعطي المحور الرأسي قدر السطوع المطلق لكل نجم. Open cluster HR diagram ages تصغير 350بك توزيعان طبقا لرسم هرسل لمجموعتي النجوم مسييه 67 و NGC 188، وتبين نجوم النسق الأساسي لكل منهما، وترجع الإزاحة الموجودة بينهما إلى اختلاف عمرالمجموعتين. HRD Sonne Sirius.png تصغير يسار 270 موقعي الشعرى اليمانية أ ، ب (Sirius A Sirius B ) في رسم هرسل . دمج من شكل هرتز سبرنج رسل تصنيف هرتزشبرونج-راسل أو مخطط هرتزشبرونج-راسل أو رسم هرتزبرونغ-راسل إنج Hertzsprung–Russell diagram واختصارًا رسم هرسل هو رسم بياني للنجوم يبين العلاقة بين قدر مطلق القدر المطلق لضياء النجم ونوع طيف ه أو تصنيف النجوم وعلاقته بدرجة حرارة النجم الفعلية. ويجمع الرسم البياني هرتزشبرونج-راسل تصنيف النجوم ويعطي احداثياتها على المحاور الآتية القدر المطلق للضياء ، اللون ، والحرارة. وضع تصنيف هرتزشبرونج-راسل عام 1910 وكان خطوة عظيمة لتفهمنا لتطور النجوم وبالتالي لمعرفة عمر نجم النجوم ومصيرها.