الفلك

أي دليل على أن النجوم تولد وتموت؟

أي دليل على أن النجوم تولد وتموت؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد سمعت من الكثير من الناس أن النجوم "تولد" (عادةً من الثقوب السوداء) ، ثم تكبر ، ثم "تموت" في النهاية بنوع من المستعر الأعظم وما إلى ذلك ، ولكن هل تمت ملاحظة أي من هذه الأحداث بالفعل ، من من البداية الى المنتصف ام من المنتصف الى النهاية؟ إذا لم يكن الأمر كذلك ، فما هو الدليل الذي لدينا على أن النجوم تولد وتنمو وتموت ، وليست كل النجوم موجودة دائمًا بنفس الحجم والحالة التي هي عليها الآن؟

ولا أريد أي إجابات مثل "هذا سخيف ، كل شيء يجب أن يولد" ، لأنه ليس بالضرورة.


لقد رأينا بالتأكيد سوبرنوفا ، وفي حالة واحدة على الأقل رأينا النجم قبل المستعر الأعظم (ولم يكن هناك بعد ذلك)

لا تولد النجوم من الثقوب السوداء [أتساءل من أين أتيت بهذه الفكرة. سيساعدك إجراء بحث مسبق أفضل قليلاً على طرح أسئلة أفضل] تتشكل الثقوب السوداء في نهاية حياة بعض النجوم (تلك التي تكون أكبر بكثير من الشمس)

تولد النجوم من سحب الغاز (التي نراها) التي تنهار تحت تأثير الجاذبية ، وتشكل عقدة غاز دافئة مع قرص من الغبار وما إلى ذلك يدور حوله (وهو ما نراه) ، ثم نرى النجوم التي لا تزال محاطة بالغاز الذي منه لقد ولدوا. في حالات قليلة رأينا هذه الأجسام الصغيرة تنضج من حالة إلى أخرى.

وبالتالي إما الله عن عمد و بشكل ضار في محاولة لخداعنا من خلال إنشاء أشياء تبدو وكأنها نجوم ونجوم شابة في طور الولادة. أو هذه حقًا مراحل مختلفة في الحياة المبكرة للنجوم ، والنجوم تولد وتموت.

لم أر قط إنسانًا يولد ، ولم أر إنسانًا يموت. لم أر في الواقع أي شخص يكبر (متأكد من أن أطفالي كانوا أطفالًا وهم الآن مراهقون ، ولكن كيف أعرف أنهم نفس الأشخاص؟ ربما يتم تبادل الأشخاص الجدد مع كبار السن كل ليلة). ومع ذلك ، ليس لدي مشكلة في الاعتقاد بأن الولادة والموت تحدث ، بناءً على ملاحظاتي (لأشخاص من مختلف الأعمار). من الممكن أن يخدعني نفس الإله الخبيث. لكني أفضل عدم الإيمان بالله هكذا.


هناك عشرات الملايين من النجوم يمكننا رؤيتها بالتلسكوبات.

يمكننا أن نرى ، في كل هذه الملاحظات ، المراحل المختلفة لتطور فئات متشابهة من النجوم (والتي يمكننا تصنيفها باستخدام الأطياف النجمية - علم متطور للغاية). لذلك فقد لاحظنا جميع مراحل التطور في نجوم مختلفة ، لكنها متشابهة.

فكر في الأمر مثل تصوير حشد من الناس في الحديقة. ربما لن ترى الكثير من الأحداث ، لكنك سترى نساء حوامل وأطفالًا وصغارًا وصغارًا وبالغين من جميع الأعمار إلى الشيخوخة. إذا كنت محظوظًا ، فستلتقي بولادة تبدأ وإذا كان شخص آخر غير محظوظ جدًا فقد تموت. يلاحظ علماء الفلك كل ليلة وقد فعلوا ذلك لعدة قرون ، لذلك لدينا الكثير من اللقطات السريعة للعمل من خلالها.

من خلال الجمع بين هذه الملاحظات والنماذج الفيزيائية المعقدة للغاية لكيفية تشكيل النجوم وتشكيلها ، طور علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية نماذج يمكنهم استخدامها بدرجة عالية من الثقة.

تتعمق هذه النماذج في تفاصيل أكثر بكثير من مجرد ولادة النجوم ووسطها وموتها. ولادة "النجوم" و "تموت" والآليات العامة لدورة الحياة النجمية (التي ستجدها موصوفة في أي مستوى من التفاصيل تريده في المصادر عبر الإنترنت) ، ليست حتى موضع خلاف علميًا بعيدًا في هذه المرحلة.

لا يوجد دليل واحد لمثل هذا النموذج الواسع. إنه تراكم للأدلة والنظرية مجتمعة ، وصقلها وإعادة فحصها بالإضافة إلى التحسينات المستمرة في النظرية وأسلوب القياس.

لا توجد طريقة يمكن أن يعيشها إنسان واحد ليرى ولادة وحياة وموت نجم واحد. إذا كان هذا هو النوع الوحيد من الأدلة التي ستقبلها ، كما يلمح سؤالك ، فلن تجد دليلًا يلبي احتياجاتك.

وليس كلهم ​​ببساطة أن كل النجوم كانت موجودة دائمًا بنفس الحجم والحالة التي هي عليها الآن؟

مرة أخرى ، يتطلب هذا فهم وربط الكثير من القرائن وقبول مبدأ أساسي من مبادئ العلم: نفس القوانين الفيزيائية تنطبق في كل مكان. بناءً على هذا المبدأ الأساسي ، يمكنك التعامل مع الملاحظات بحكمة.

لماذا تقبل هذا المبدأ؟ لأنه يعمل. نتائج النظرية المبنية عليها تطابق الملاحظات. يعيد العلم التفكير في جميع الافتراضات عندما لا تتطابق النتائج مع الواقع.


النجوم ليست كائنات بيولوجية ، لذا فهي لا تولد ولا تموت. إن القول بأن النجوم تولد وتموت هو استعارة ولذلك فهو غير صحيح.

يمكن أن تصبح السحب الضخمة من الغاز والغبار في الفضاء بين النجمي أكثر كثافة ببطء وتنهار في نهاية المطاف إلى نجوم ، وهي مجالات شاسعة من البلازما تصبح شديدة الحرارة وكثيفة في قلبها بحيث تندمج الذرات وتصدر إشعاعات. هكذا تولد النجوم مجازيًا.

قد يكون "الموت" المجازي للنجوم أسرع. عندما يصل الضوء القادم من مستعر أعظم أو مستعر أعظم إلى الأرض ويلاحظ علماء الفلك الزيادة المفاجئة في السطوع ، فإنهم يبدأون في تسجيل لمعان النجم وطيفه. يسجلون كيف يزداد اللمعان أو ينقص بمرور الوقت حتى يتلاشى لمعان قزم أبيض.

هناك فرع من فروع علم الفلك يسمى الفيزياء الفلكية ، ويعني فيزياء النجوم. يقضي الآلاف من علماء الفيزياء الفلكية معظم ساعات عملهم في دراسة فيزياء النجوم والموضوعات الفلكية ذات الصلة. منذ تألق النجوم عن طريق الاندماج النووي الحراري ، يتعين على علماء الفيزياء الفلكية معرفة الفيزياء النووية.

منذ أكثر من قرن مضى ، لم يعرف العلماء كيف تحصل النجوم على الطاقة للتألق. كانت أفضل نظرية لديهم هي أن الانكماش التثاقلي الناتج عن تكوين النجوم يوفر الطاقة. وفقًا للحسابات ، يمكن للشمس أن تشرق فقط لبضع عشرات الملايين من السنين من خلال هذه العملية. أصر علماء الجيولوجيا على أن الأرض كانت موجودة منذ مئات الملايين من السنين أو حتى بلايين السنين ، وأن الشمس لابد أن تتألق بثبات طوال ذلك الوقت ، وقال علماء الفلك والفيزياء إنهم لا بد أنهم مخطئون ، وأنه لا توجد طريقة ممكنة ل نجمة للتألق كل هذا الوقت. في أحد الاجتماعات العلمية ، جادل عالم فلك وعالم جيولوجي بشدة حول هذا الأمر لدرجة أن الفلكي قام بضرب الجيولوجي.

ثم في أوائل القرن العشرين ، تم تطوير النظرية الذرية للمادة. حسب علماء الفيزياء الذرية في النهاية أنه من الممكن لذرات العناصر الأخف أن تندمج معًا لإنتاج عناصر أثقل ، وبدأ علماء الفيزياء الفلكية في حساب كيفية حدوث الاندماج في حرارة وكثافة لا يمكن تصورها محسوبة على وجودها في النوى النجمية.

بحلول عام 1941 ، تقدمت المعرفة النظرية للاندماج بشكل كبير لدرجة أنه خلال مشروع مانهاتن الأمريكي ، اقترح إنريكو فيرمي مفهوم الجهاز النووي الحراري على إدوارد تيلر. بدأ مشروع مانهاتن في النهاية مشروعًا فرعيًا لتطوير مثل هذه القنبلة النووية الحرارية ، بقيادة تيلر. تم تفجير أول قنبلة نووية حرارية في اختبار Ivory Mike في 1 نوفمبر 1952.

يوجد اليوم الآلاف من القنابل النووية الحرارية في ترسانات الولايات المتحدة الأمريكية وروسيا والمملكة المتحدة وفرنسا والصين والهند ، وربما أيضًا باكستان وإسرائيل وكوريا الشمالية.

لعقود من الزمان كانت هناك مشاريع لتطوير توليد الطاقة النووية الحرارية. وبالتالي ، فإن البيانات العلمية من الاختبارات العديدة في مثل هذه المشاريع متاحة لمساعدة علماء الفيزياء الفلكية على صقل فهمهم النظري للفيزياء الحرارية النووية.

لذا فإن حسابات ما يحدث في النجم في الوقت الحالي وكيف سيتغير في المستقبل تصبح أكثر وأكثر تفصيلا ودقة مع مرور الوقت. ومع تقدم أجهزة الكمبيوتر بشكل متزايد ، يتم إجراء المزيد والمزيد من عمليات المحاكاة الحاسوبية المفصلة لـ "دورة حياة" النجوم ، وتصبح "ولادة" و "موت" النجوم المجازية مؤكدة أكثر فأكثر.


تتحول هذه الأسئلة إلى سؤال أكثر جوهرية. "هل النجوم تحكمها نفس قوانين الفيزياء التي نلاحظها في المختبر على الأرض؟" إذا كانت الإجابة "نعم" ، فعلى سبيل المثال ، لا يمكن للنجوم أن تتألق إلى الأبد لأن مصدر طاقتها سينفد ؛ لا يمكن أن تبقى سحب كبيرة من الغاز الدافئ لأنها ستنهار تحت تأثير جاذبيتها ؛ والمعلومات التفصيلية التي نحصل عليها من مراقبة أطياف النجوم تخبرنا بالفعل عن العناصر الموجودة ، ومدى سخونتها ، وما إلى ذلك.

إذا كانت الإجابة "لا" ، فلا يمكننا معرفة أي شيء سوى أننا نتلقى الضوء (والراديو والأشعة السينية وأشعة غاما والنيوترينوات وموجات الجاذبية) التي نكتشفها. يمكن أن تكون جميعًا مزحة عملية متقنة يتم لعبها علينا من قبل كائنات فضائية فائقة القوة.

في النهاية ، لا يمكننا أبدًا إثبات أن النجوم تخضع لنفس القوانين ، لكننا نصبح أكثر ثقة بها بمرور الوقت ، حيث نطبق تلك القوانين للتنبؤ بشكل صحيح بما سنراه في المستقبل أو عندما ننظر بأدوات جديدة أو في أماكن جديدة . هذا صعب ، لأن العمل على ما هي تنبؤات تلك القوانين الفيزيائية في الواقع يتضمن بعض الرياضيات الصعبة حقًا ، لكن الكثير من الناس عملوا عليها لآلاف السنين ، وحتى الآن تم تحقيقها إلى حد كبير.


تشبيه

لا يمكنك الجلوس في غابة ومشاهدة الأشجار تنمو وتنضج وتموت. ليس لديك وقت لذلك ، لأن الأشجار تعيش عادة أطول منك.

ومع ذلك ، إذا كنت حراجًا ، فقد رأيت عددًا كافيًا من الأشجار لفترة كافية ، وأنت تعرف ما يكفي عنها. لديك معرفة كافية من الأشجار لتعرف كيف تعيش. حتى لو لم ترَ ولادة ونضج وموت شجرة واحدة بأم عينيك.


هناك بالطبع مؤلفات واسعة النطاق تختبر نظرية التطور النجمي مقابل ملاحظات النجوم (والنجوم الأولية).

البدء بالأساسيات. تألق النجوم ينبعثون منها الطاقة. يتم حفظ الطاقة ويجب أن تأتي من مكان ما في النجم. في حالة الشمس نحن لا ندخل ولكن 3.83 دولار مرات 10 ^ {26} دولار واتس يخرج. الآن يمكنك فقط (بشكل غير علمي) أن تجادل بأن هذا هو الحال تمامًا وأن الحفاظ على الطاقة لا ينطبق في كل مكان (أشك في أن شركة الطاقة ستقبل ذلك كحجة لعدم دفع فاتورتك) ، ولكن معظم الأشخاص الفضوليين سيفعلون ذلك. تريد أن تعرف من أين تأتي الطاقة.

لذلك من المحتمل أن النجوم تتقلص - تصبح أصغر وتحول طاقة وضع الجاذبية. تبين أنها صحيحة بالنسبة للنجوم الأولية ولكنها خاطئة بالنسبة لنجوم مثل الشمس. في كلتا الحالتين ، فإن مثل هذه الآلية تعني أن النجوم تتغير على فترات زمنية تصل إلى ملايين السنين.

لذا ربما تكون تفاعلات كيميائية نوع من الاحتراق؟ حسنًا ، نحن نعلم الآن أن هذا خطأ ، ولكن حتى لو كان صحيحًا ، فهذا يعني أن الشمس ستُحترق في غضون مليون سنة أخرى أو نحو ذلك.

اتضح أن تفاعلات الاندماج النووي في القلب هي التي تزود النجوم بالطاقة. كيف نعرف أن هذا صحيح؟ لأننا نلاحظ النيوترينوات القادمة من الشمس بالمعدل المتوقع بالضبط إذا كانت التفاعلات النووية تنتج الطاقة المضيئة التي تخرجها الشمس. لكن التفاعلات النووية ليست مكتفية ذاتيا. لا يمكنهم الاستمرار إلى الأبد. لقد بدأوا عندما أصبح اللب ساخنًا بدرجة كافية لبدء الاندماج النووي ، وسوف يتوقف عندما يتحول كل الهيدروجين في اللب إلى عناصر أثقل. أي يجب أن تكون هناك بداية ونهاية للعملية.

كل هذا يستغرق مليارات السنين ، فكيف تعتقد أنه من الممكن رؤية الأشياء تتغير على المقاييس الزمنية التي يمكن ملاحظتها في حياة الإنسان أو على المقاييس الزمنية حتى في التاريخ المسجل؟

لحسن الحظ ، لا تولد جميع النجوم في وقت واحد ولديها مدى واسع من الأعمار. لذلك يمكننا اختبار نماذج لكيفية عمل النجوم ، ليس فقط من خلال النظر إلى الشمس ، ولكن من خلال النظر إلى بلايين النجوم الأخرى في مجرتنا (وغيرها) ومقارنة خصائصها الفيزيائية (اللمعان ، ودرجة الحرارة ، والدوران ، والوفرة الكيميائية) مع توقعات نماذجنا.

ولكن ماذا عن الدليل المباشر على أن الأشياء تتغير؟

حسنًا ، هناك العديد من النجوم المتغيرة. قد تجادل بأن بعض هذا التباين "مستدام" (على سبيل المثال ، النبضات ، على الرغم من أننا نعلم جميعًا أن آلات الحركة الدائمة غير موجودة) ؛ تقلبات أخرى مرتبطة بولادة النجوم (على سبيل المثال ، اندلاع نجوم FU Ori المرتبطة بتراكم الكتلة من بيئة ولادتهم). هناك الكثير من الأدلة على التباين المدمر - نرى خسارة الكتلة تحدث من العمالقة الحمراء بمعدلات بحيث تتبخر تمامًا خلال 100000 عام نرى أمثلة لنجوم انفجرت في نهاية حياتها ، تاركة وراءها أحيانًا بقايا (على سبيل المثال مستعر أعظم السرطان في عام 1054 بعد الميلاد) ، وفي بعض الحالات ، تم التعرف على سلف المستعر الأعظم ثم اختفت بعد ذلك دون ملاحظة أي بقايا ( على سبيل المثال SN1993J و SN2003gd و Maund & Smartt 2009). في حالات أخرى ، لوحظ أن النجوم تختفي تمامًا (ما يسمى بـ "المستعرات الأعظمية الفاشلة" مثل N6946-BH1) ، فُسِرت على أنها انهيار مباشر لثقب أسود.

بصرف النظر عن هذه الأحداث العنيفة ، تحدث بعض مراحل حياة النجم بسرعة كافية بحيث يمكن ملاحظتها على فترات زمنية بشرية. تشمل الأمثلة المتغير الأزرق المضيء P-Cygni ، الذي يقترب من نهاية حياته ، وقد لوحظ وسجل لأول مرة في عام 1600 والذي أصبح أكثر إشراقًا منذ عام 1700 (Israelian & de Groot 1999 ؛ أو كائن ساكوراي ، الذي يخضع لتغييرات سريعة في الموجز المرحلة التطورية بين طرف الفرع العملاق الأحمر المقارب وتصبح قزمًا أبيض باردًا.


شاهد الفيديو: باب الحارة ـ نسوان عصام بالمستشفى أبصر شو صاير فيهم (أغسطس 2022).