All premium Magento themes at magentothemesstore.com!

تجمعات النجوم - التجمعات النجمية المفتوحة

 

 

النجوم
تجمعات النجوم
الأبراج النجمية
جدول الأبراج النجمية

 


 

تجمعات نجمية كروية

تجمعات نجمية مفتوحة

ترابطات نجمية

 

 

 
 
 
 

التجمعات المفتوحة أو المجرية هي تجمعات من النجوم التي ترتبط مع بعضها البعض بفعل الجاذبية المتبادلة فيما بينهم ويعتقد بأن منشأها جاء من سحب الغاز والغبار الكوني الكبير المنتشر في درب التبانة وعادة يحتوي العنقود المفتوح من عشرات إلى ألف نجم متناثرة وبدون شكل محدد، وهي تتواجد في مناطق غنية بالغاز والغبار.

 

أكثر العناقيد المفتوحة لها حياة قصيرة كحشود نجمية، بعد ذلك تنفصل بعضها عن بعض على طول مداراتهم، والبعض منهم تنفصل وتهرب خارجة من العنقود، وقد يكون هذا الانفصال بسبب تغيرات السرعة الناتجة عن التقابلات او الاصدامات المتبادلة، وقد يكون بسبب قوة المد في الحقل الجذبي للمجرة او بسبب التصادمات بين حقول النجوم والغيوم التي تمر في طريقها.

 

تلفظ العناقيد المفتوحة معظم أعضائها خلال عدة ملايين سنين، والقليل منهم فقط يتعدى عمرها المليار سنة. النجوم الفردية التي تهرب تدور حول مجرة في مدار مستقل، ويعتقد ولربما الى حد بعيد أن جميع النجوم المستقلة المدار في مجرتنا أو المجرات الأخرى يكون أصلها من عنقود وتركته لاحقا.

 

العنقود المفتوح NGC 604 في مجرة المثلث

ويعود سبب تسميتها بالتجمع المجري إلى إنتشارها في مجرتنا، وقد تم تصنيف أكثر من ألف عنقود مفتوح في مجرتنا، أغلبها موجودة في أذرع المجرة، اغلب العناقيد المفتوحة نشرت معظم نجوم اعضائها على طول مدارها بعد عدة مئات ملايين السنين فقط وبضعهم يبلغ عمره بلايين السنين، النجوم الفردية الهاربة تواصل مدارها حول المجرة كنجوم مستقلة ذات حقل مداري مستقل، كل النجوم ذوات الحقل المداري المستقل سواء في مجرتنا او في المجرات الاخرى يعتقد بأن أصلها جاء من تلك العناقيد والتجمعات.

 

تشكل العنقود المفتوح

 

يبدأ تشكل العنقود النجمي المفتوح مع انهيار جزء من سحابة جزيئية عملاقة، وهي سحابة باردة ذات الكثافة في الغاز والغبار والتي يبلغ محتواه منهم الى عدة آلوف من الكتل الشمس، ولديها كثافة تختلف من 102 إلى 106 جزئ هيدروجين محايد في كل سنيمتر مكعب وفقا لمحتوى السديم التي يبدأ فيها تشكل العنقود.

 

قبل عملية الإنهيار فإن المجالات المغناطيسية وعملية الاضطرابات داخلها بالإضافة إلى دوران تلك الغيوم يساهمون في المحافظة على توازن الغيمة الميكانيكي وإستقرارها، ولكن قد تحدث عوامل كثيرة تؤثر على هذا التوازن مما يتسبب في انهيارها وبدء موجة من تكون النجوم التي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى تجمع نجمي مفتوح، عوامل مثل الموجات التصادمية من سوبرنوفا قريب، أو اصطدام مع غيوم أخرى، أو تأثير التفاعلات الجاذبية، وحتى من دون محفزات خارجية يمكن أن تصل الظروف داخل بعض مناطق السحابة إلى الوضع حيث تصبح غير مستقرة ويبدأ الانهيار.

 

منطقة السحابة المنهارة تخضع لعملية تفتت إلى مناطق وكتل أصغر وبشكل كثيف ولا سيما التي تعرف باسم السحب تحت الحمراء الداكنة، مما يؤدي في النهاية إلى تشكل لعدد يصل إلى عدة آلاف من النجوم. تشكل هذه النجوم داخل السحابة المنهارة يبدو غير ظاهرا، مما يحجبها عن انظارنا ولكنها تكون مرئية بالأشعة تحت الحمراء. وأما عن معدل تشكيل مجموعات مفتوحة في مجرتنا فإنها تقدر بواحدة كل بضعة آلوف السنين.

 

وحيث أن حوالي 30 إلى 40 % فقط من الغاز في السحابة يستخدم لتشكل النجوم، فإن عملية طرد الغازات المتبقية تكون مدمرة ومعيقة لعملية تشكل نجوم داخل السحابة. وهكذا فإن جميع التجمعات تعاني من فقدان كتلة النجوم الناشئة، في حين يتعرض جزء كبير منها للنهاية ويموت. عند هذه النقطة فإن تشكل عنقود مفتوح يعتمد على ما إذا كان تلك  النجوم التي تشكلت حديثا مرتبطة بعضها البعض بالجاذبية، وإلا فسينتج عن ذلك تكون ارتباط نجمي، وحتى بعدما يتشكل العنقود سيكون محتويا فقط على بقايا من نجومه الأصلية التي انجبها داخله، وما تبقى بعد طرد الغاز خارج السحابة يصبح غير متماسكا مع بعضهم البعض فتترك تلك النجوم العنقود هاربة للخارج متخذة مكانا مستقلا داخل المجتمع المجري.

 

ويعتبر معظم إن لم يكن كل النجوم تشكل عناقيد، لذا فإن عناقيد النجوم هي من اللبنات الأساسية للمجرات. وعملية طرد الغاز التي تحدد شكل التجمع والتي قد تدمر العنقود نفسه عند عملية الولادة تترك بصماتها في البنى الشكلية والحركية للمجرات. معظم التجمعات المفتوحة تشكل ما لا يقل عن 100 نجم بكتلة من 50 أو أكثر كتلة شمسية. والعناقيد الأكبر تكون ذات كتلة تقريبا 104 كتلة شمسية، ويمكن تواجد عناقيد مفتوحة بكتل أضخم من ذلك والتي تكاد أن تكون قريبة من العناقيد الكروية.  

 

ففي حين أن التجمعات المفتوحة والتجمعات الكروية تشكل مجموعتين متميزتين إلى حد ما، فلا يوجد هناك قدر كبير من الاختلاف في المظهر بين التكتل الكروي ضئيل الحجم والتكتل المفتوح الغني جدا، لكن بعض علماء الفلك يعتقدون أن كلا النوعين تشكلا عبر الآلية الأساسية نفسها، مع فارق هو أن الظروف التي سمحت بتشكيل مجموعات كروية غنية جدا والتي تحتوي على مئات الآلاف من النجوم لم تعد سائدة في درب التبانة في الوقت الحالي.

 

توزيع العناقيد في المجرات

 

في المجرات الحلزونية تتواجد المتجمعات المفتوحة بكثرة في الأذرع الحلزونية حيث انها مناطق مهيئة لذلك كون أن كثافة الغاز أعلى في تلك المناطق، كما أن التكتل عادة ما يتفرق قبل أن يكون لأعضاءه وقت للإنتقال خارج ذراع المجرة. وتتركز تجمعات مفتوحة على مقربة من إنتفاخ المجرة.

 

أما في المجرات الشاذة فتتواجد التجمعات المفتوحة في كافة أنحاء المجرة، ولكن يكون تركيزها في المناطق حيث تكون كثافة الغاز أعلى، ولم يلاحظ وجود تمجمعات مفتوحة في المجرات الإهليلجية حيث أنه قد توقف تشكل نجوم جديدة في ذلك النوع من المجرات منذ عدة ملايين من السنين، ولابد وأن تلك التجمعات المفتوحة والتي كانت موجودة منذ زمن بعيد قد تشتت.

 

المكونات النجمية للعنقود المفتوح

 

تميل التجمعات المفتوحة الى ان تكون مشتتة قبل أن تصل معظم نجومها إلى نهاية حياتهم، لذلك فإن الضوء الأتي منها يهيمن عليه النجوم الزرقاء الشابة وهي نجوم ضخمة وحارة جدا، وتكون ذات عمر قصير فقط بضع عشرات الملايين من السنين، أما النجوم كبار السن في التجمعات المفتوحة تميل إلى تكون نجوم أكثر أصفرارا.

 

قد تحتوي بعض التجمعات المفتوحة على النجوم الزرقاء الكبيرة والساخنة والتي تبدو أنها أصغر عمرا بكثير عن باقي نجوم التكتل. كما لوحظت تلك النجوم أيضا في العناقيد الكروية، في العناقيد الكروية وداخل مركزها الكثيف جدا يعتقد أنها ناشئة عن تصادم بين النجوم والذي ينتج عنه نجم أكثر سخونة وحجما. ولكن حجم الكثافة النجمية في التجمعات المفتوحة يكون أقل بكثير من حالة الحشود الكروية، والاصطدامات النجمية لوحدها لا يمكن أن تفسر الأعداد الملاحظة للنجوم الزرقاء الشاردة، لذا يعتقد أن معظمهم ربما نشأ نتيجة التفاعلات الديناميكية مع نجوم أخرى أو أن نظام نجمي ثنائي قد إندمج سويا مكونين تلك النجمة الزرقاء.

 

ما يحدث عامة للنجوم المتوسطة ومنخفضة الكتلة وبعد أن يستنفدوا محتواهم من الهيدروجين من خلال عمليات الاندماج النووي فإنها تقوم بإلقاء طبقاتها الخارجية مكونة سديم كوكبي وتتحول إلى نجوم من النوع الأقزام البيض. ولكن في حالة التجمعات المفتوحة حيث أن عدد الأقزام البيض في التجمعات المفتوحة لا يزال عموما أقل بكثير مما هو متوقع، لذك فإن التفسيرات المحتملة لعدم وجود الأقزام البيضاء بأن نسبة كبيرة من أعضائها تتشتت قبل أن تصل إلى مرحلة القزم الأبيض، أو أنه عندما يطرد عملاقا أحمر الطبقات الخارجية له لتصبح سديم كوكبي، فإنه بذلك يمكن أن يعطي نجوم أخرى حوله دفعة لبضعة كيلومترات في الثانية الواحدة، وهو ما يكفي لإخراجه من التكتل.

 

بسبب الكثافة العالية للتجمع عامة فإن أحتمال لقاءات بين النجوم تكون كبيرة وشائعة الحدوث. فتكتل نجمي من الف نجم في مساحة نصف فرسخ فإنه في المتوسط سيكون إحتمال لقاء نجم بأخر هو إحتمال وارد كل 10 مليون سنة، ويكون معدل هذا الإحتمال أعلى في التجمعات الأكثر كثافة. ويمكن لهذه اللقاءات أن يكون لها تأثير كبير على الأقراص المحيطة الغنية بالمادة والغازات والتي تحيط بالعديد من النجوم الناشئة، فإن الاضطرابات العارمة في حالة الأقراص الضخمة قد يؤدي إلى تكون كواكب ضخمة ونجوم أقزام بنية، منتجة بذلك رفقاء للنجم المضيف وعلى مسافات من حوالي مئة وحدة فلكية أو أكثر.

 

من تلك العناقيد والتي يمكن أن نراها بالعين المجردة عنقود Hyades في برج الثور، وعنقود كوما Coma Berenices ، وعنقود الثريا Pleiades، وعنقود Praesepe.

 

ومن أمثلة تلك العناقيد ......

 

NGC 6475 (M 7) - NGC 3293 - M 45 - NGC 2632 (M 44)