السدم : ماهي ؟ وكيف تتشكل ؟

tumblr_maob1xwtte1qk4u5vo1_r1_1280

السّدُم : ماهي؟ وكيف تتشكل؟


إن النظر للسديم  لشئٌ مدهشٌ حقاً وممتع للغاية، ولا يمكننا سوى أن ننبهر ونعجب به. يعود أصل كلمة «السديم-nebula» إلى الكلمة اللاتينية والتي تعني ‘الغيمة’، فالسديم ليس مجرد سحابة هائلة من الغبار وغازي الهيدروجين والهيليوم والبلازما بل أيضاً في غالب الأحيان يعتبر حاضنات للنجوم أي المكان الذي تولد منه النجوم، وعلى مر القرون كان يتم الخلط خطأً بين المجرات البعيدة وهذه الغيوم الضخمة .
لفترة من الزمن كان العلماء والفلكيون على إدراك بأن الفضاء الخارجي ليس فراغاً بالكامل . في الواقع هو مكون من الغاز وجزيئات غبار تُعرف معاً باسم «الوسط النجمي – (Interstellar Medium (ISM»، بشكل تقريبي 99 بالمئة من مكونات هذا الوسط هي من الغاز و75 بالمئة من كتلته هيدروجين والـ25 الباقية تتكون من الهيليوم .

النشأة :

يتشكل السديم عندما تخضع أجزاء من الوسط النجمي لإنهيار بالجاذبية، حيث تسبب مناطق الجذب المتبادلة إلى تجمع المادة معاً مُشكلة مناطق ذات كثافة أعظم . من هنا يمكن للنجوم أن تتكون من مركز انهيار المادة، حيث يسبب إشعاعه المُتأين فوق البنفسجي في جعل الغازات المحيطة مرئية عند الأطوال الموجية الضوئية .
معظم السُدم واسعة الحجم جداً حيث يصل قياسها إلى مئات السنين الضوئية في الديامتر diameter وهي وحدة قياس طولية للقوى العظمى .

التصنيف :

الأجسام النجمية التي يمكن تسميتها سديماً تأتي في أربع فئات رئيسية أغلبها يندرج تحت فئة “السديم المنتشر Diffuse Nebulae” والتي تعني أن هذه السُدم ليس لديها حدود واضحة المعالم . من هنا يمكن تقسيمها إلى فئتين إضافيتين تقومان على سلوك السديم مع الضوء المرئي : سديم إنبعاثي وسديم إنعكاسي .
السديم الإنبعاثي هو الذي يصدر إشعاع طيفي خيطي من غاز مُتأين، وتُدعى غالباً بالمناطق HII لأن معظمها يتكون من غاز الهيدروجين المُتأين . في المقابل السديم الإنعكاسي لا يصدر كميات ذات أهمية من الضوء المرئي، ولكنها تبقى مضيئة لكونها تعكس الضوء من نجوم قريبة .
هناك أيضاً ما يُعرف بالسُدم المظلمة: هذه الغيوم المُعتمة لا تصدر أية إشعاعات مرئية ولا تُضاء من النجوم، ولكنها تحجب النور من الأجسام المُنيرة التي خلفها . وعلى غرار السُدم الإنبعاثية والإنعكاسية، فإن السُدم المظلمة مصادر للإشعاعات ما تحت الحمراء، وذلك بشكل رئيسي بسبب وجود الغبار في داخلها .

تشكلت بعض السُدم نتيجة لإنفجارات نجم السوبرنوفا supernova: وهو نجم ضخم جداً انفجر بعد أن استنفذ إمداداته من الطاقة من الإندماج النووي وانهار على نفسه، ومن هنا يمكن تصنيفها كـ سُدم بقايا سوبرنوفا . في هذه الحالة النجوم ذات العمر القصير تواجه انفجاراً داخلياً في قلبها، وتعصف بطبقاتها الخارجية . يترك هذا الانفجار خلفه “بقايا” في شكل جسم مُحكم أي نجم نيوتروني، وغيمة من الغاز والغبار المُتأينة من طاقة الانفجار .

السُدم الأخرى قد تأخذ شكل السدم الكوكبية (السيارة) والتي تتضمن نجم صغير الكتلة يدخل المراحل الأخيرة من حياته، وفي هذا السياق يدخل النجم ببطء مرحلة العملاق الأحمر  Red Giant (وهو نجم يعادل لمعانه حوالي مئة مرة أو أكثر لمعان الشمس ويعتبر نجماً غير اعتيادي لأنه يطلق طاقة ضوئية أضعاف ما تطلقه الشمس ويتكون من تحول أنوية ذرات الهيدروجين المكونة للنجم مع مرور الزمن إلى هيليوم بطريق الاندماج النووي) وفي أثناء هذه المرحلة يخسر النجم طبقاته الخارجية نتيجة مضادات الهيليوم في باطنه، وعندما يخسر النجم ما يكفي من المواد ترتفع درجة حرارته، وأشعته فوق البنفسجية التي نشرها تقوم بعملية تأيُّن للمواد المحيطة التي أخرجها .
هذا الصنف من السُدم يحوي أيضاً صنفاً فرعياً معروف باسم سُدم الكواكب الأولية (PPN) والتي تُطابق الأجسام الفلكية التي تختبر سلسلة الحياة القصيرة في مرحلة نشأة النجم .

 

هذه بعض الأمثلة لبعض السُدم المشهورة :

1 – سديم رأس الحصان:

Horse head nebula
Horse head nebula

سديم رأس الحصان جزء من سديم الجبار الواسع والمعقد. تبعد السحابة الجزيئية المظلمة ما يقارب من  1,500 سنة ضوئي.و هو مرئي فقط لكون غباره الضبابي يظلل سديماً آخر أكثر إشراقاً . الجزء من رأس الحصان البارز هو في الحقيقة جزء من غيمة أكبر من الغبار ويمكن رؤيتها تمتد بإ تجاه الجزء السفلي من الصورة.

 

2 – سديم رأس الساحرة:

2

كما يوحي الاسم فهذا الإنعكاس للسديم مرتبط  بالنجم Rigel (وهو النجم السابع الأكثر إشراقاً في السماء والألمع في كوكبة الجوزاء) هذا السديم هو سحابة كبيرة جداً غير نظامية من الغبار والغاز يظهر بشكله المريب كعجوز شمطاء في قصة خيالية . معروف رسمياً باسم  IC 2118 في كوكبة (برج) الجوزاء . يضيء سديم رأس الساحرة في الأصل من الضوء المنعكس من النجم . هذا اللون لهذا السديم شديد الزُرقة ليس فقط بسبب اللون الأزرق للنجم التابع له، ولكن أيضاً لأن حبيبات الغبار تعكس الضوء الأزرق بشكل أكثر كفاءة من اللون الأحمر . نفس العملية الفيزيائية التي تقوم بجعل لون سماء الأرض أزرقاً.

 

3 – سديم السرطان:

3

سديم السرطان (NGC 1952) في برج الثور هو على الأغلب أكثر بقايا نجم السوبرنوفا supernova شهرةً في السماء . ما نراه الآن هو بقايا حطام هذا الانفجار الضخم . سديم السرطان وكما يظهر هو أشبه بـ شبكة معقدة من خيوط متوهجة من غاز الهدروجين المتأين منسوجة وسط توهج ضارب إلى الزرقة من أنقاض من الغبار والغازات .
ويقدر بُعد سديم السرطان عن الأرض على وجه التقريب حوالي 6,500 سنة ضوئية .

4- السديم المرتد:

4

هذه السحابة التي تعكس الغبار والغازات لديها فلقتين (أو قمعين) متماثلتين تقريباً مكونة من المقذوفات الناتجة عن نجم مركزي . يشتق اسم السديم من هيكلها المتماثل كما يُرى من تلسكوبات الأرض . يبعد عنا السديم المرتد أو The Boomerang Nebula حوالي 5,000 سنة ضوئية بإتجاه جنوب كوكبة قنطورس . تشير القياسات إلى أن درجة حرارة السديم هي فقط درجة واحدة كلفن فوق الصفر المطلق (كلفن: درجة الحرارة المطلقة K المُقاسة على أساس الصفر المطلق) تقريباً 460 درجة فهرنهايت.

5- سديم الجبار:

5

لعل الكثير من الناس على دراية كبيرة بسديم الجبار كونه أكثر الُسُدم وضوحاً بين كل الأبراج . تظهر أمامك نجوم حزام سديم الجبار الثلاث في منتصف الطريق بين نجمتي الجبار الأكثر إشراقاً Betelgeuse, Rige lواللتان تُعدان من أكثر النجوم إشراقاً في السماء. يُعرف سديم الجبار أيضاً باسم M42، ويبعد عن الأرض بحوالي 1300 سنة ضوئية.
هذه الشرنقة السديمية تلد الآلاف من النجوم تقريباً . في عام 2012 افترض فريق دولي من علماء الفضاء أن الكتلة النجمية لسديم الجبار ‘والتي هي مجموعة كبيرة من النجوم المولودة في ذات الوقت من جزء من السديم ‘قد تحوي ثقباً أسوداً في قلبها.

6 – سديم الحلزون أو عين الإله:

6

سديم الحلزون Helix Nebula واحد من أشهر السُدم في علم الفلك . تم إعطاءه لقب “عين الإله” والتسمية الرسمية له هي  NGC 7293 . يقع سديم الحلزون في برج الدلو، ويعتبر من أقرب الأمثلة على السديم السيار (الكوكبي) . يقدر علماء الفلك أن المسافة بينه وبين الأرض هي ما يقارب من 700 سنة ضوئية فقط.

7- سديم الاسكيمو:

7

تم رصد هذا الأثر النجمي من قبل ويليام هيرشيل William Herschel عام 1787، وقد أطلق عليه اسم سديم الاسكيمو (NGC 2392) حيث أنه عندما يُنظر إليه من تلسكوبات الأرض فهو يشبه وجهاً مُحاطاً بسترة فراء ذات قلنسوة . يبعد عن الأرض حوالي 5000 سنة ضوئية، ويقع في برج الجوزاء . غازات السديم المتوهجة تُصدر ألواناً كما التالي: النيتروجين يُعطي اللون الأحمر، والهيدروجين اللون الأخضر، الأكسجين اللون الأزرق، وغاز الهيليوم اللون البنفسجي .

8- سديم الشعلة:

8

تم إكتشاف سديم الشعلة عام 1789 من قبل  Wilhelm Herschel .يقع سديم الشعلة في الجانب الشرقي من كوكبة أوريون الصياد Orion the Hunter، وهي أكثر مجموعة نجوم يمكن رؤيتها بسهولة في نصف الكرة الشمالي خلال ليالي الشتاء . تُظهر هذه الصورة سحابة هائلة من الغاز والغبار حيث تولد النجوم الجديدة . المنطقة المُعتمة من السديم هي عبارة عن ممر من الغبار مُضاء من قبل نجم يكمن في داخل السديم وتفوق كتلته كتلة الشمس عشرين ضعفاً، ولولا كل الغبار المحيط به لكان من الممكن له أن يظهر مشرقاً كما غيره من نجوم حزام أوريون . هذا الغبار يجعله باهتاً بمقدار أربع مليارات مرة عما هو عليه في الواقع .

9- أعمدة الخلق:

9

هذه الأعمدة التي تشبه الصواعد البارزة من الأرض كما أعمدة الكهف هي في الحقيقة غاز هيدروجين نجمي بارد وغبار وهم بمثابة حاضنات لنجوم جديدة . وجد علماء الفلك في داخل هذه الأعمدة وعلى سطحها عقد أو كريات من غاز كثيف تُدعى ب EGGs كناية عن “Evaporating Gaseous Globules” ويقصد بها “تبخر الكريات الغازية” . يوجد في داخلهم على الأقل بضعة نجوم يتم تشكُلها .

وفي مُفارقة مؤلمة ما لم نكن نعلمه قبل عشرين سنة أن هذه الأعمدة لعلها قد تمزقت أشلاءً بسبب انفجار بعيد . الصور التي يتم التقاطها لهذه الأعمدة اليوم هي بتكنولوجيا عالية وحديثة، ولكنها موضع شبهة حيث أنه تم تصويرها عبر آلاف السنين الضوئية، قد تكون هذه الأعمدة قد اختفت بالفعل ولكن السنين الضوئية التي تفصلنا عنها كبيرة بحيث لم يصل إلينا بعد انفجارها واختفائها .

 

من المؤسف حقاً معرفة أنه وبعد سنين عديدة سيختفي حتى الأثر العالق في الوقت لهذا الجمال . لكن حتى ذلك الوقت سُدم كثيرة ونجوم كثيرة ستكون قد ولدت.


إعداد: تهامة جلعود

تدقيق: عبدالله مؤمن

 

المصدر الأولالمصدر الثانيالمصدر الثالثالمصدر الرابعالمصدر الخامسالمصدر السادسالمصدر السابع

أطمح لتحقيق هذه الأمور الثلاث : (فيلسوف ما ، إله في طور النمو ، و مؤلف)
لدي الكثير من الحب لأقدمه، أتمنى للجميع كل الخير .