النجوم وأطياف ضوئها
ان طالب علم الفيزياء ، في مدرسته الثانوية أو في الجامعة ، يمرر شعاعا من الضوء الأبيض في منشور زجاجي ثلاثي الأضلاع فيخرج هذا الشعاع من الضلع الآخر ، وقد انحل الى ألوان عدة ، من الأحمر ، الى البرتقالي الى الأصفر ، الى الأخضر ، الى الأزرق ، الى النيلي الى البنفسجي ، فهذا هو الطيف الضوئي المألوف .
والطيف الضوئي الذي نحصل عليه من النجم يعطينا من أخبار هذا النجم الشيء الكثير . ان الضوء هو الشيء الوحيد الذي يصلنا بالنجم ، ويصل النجم بنا وجهاز الطيف يحلل هذا الضوء فيكشف لنا من حال النجم الشيء الكثير .
من ذلك أنه يخبرنا عن درجة حرارة النجم، كم هي. ويخبرنا عن تركيب النجم الكيماوي ، ما هو ..
ويخبرنا هل للنجم جو يحيط به ، كالشمس ، أم لا ..
ويخبرنا عن مغناطيسية النجم ، اله منها حظ أم ليس له ..
ويخبرنا عن ضوء النجم .. كم هو . وعن لونه ، ما هو . ويمهد لنا بكل ذلك السبيل الى ضم أسر النجوم معا ، على وفاق أحيانا ، وأحيانا على اختلاف والبعد والقرب منا .
وهذا العالم الى أي مدى يمتد . وأين منه يقف بنا العجز .
اننا اذا نحن حطمنا تلك الأجهزة التي نسميها ( بالاسبكتر سكوبات ، أو المطيافات ، المنتشرة في كل مراصد العالم ، وما تطورت اليه من أجهزة ، اذن لوقفنا بعلم السماء ، علم الفلك ، الى الأبد ) .
- النجوم في حركة دائبة :
ليس منا من لا يعرف النجوم ذات الذنب Comets ومنها مذنب هالي Halley الشهير وسموه باسمه لأن هذا الرجل الفلكي كاشفه . وهو المذنب الذي قال عنه أبو تمام قديما :
و خوفوا الناس من دهياء مظلمة
اذا بدا الكوكب الغربي ذو الذنب
فهذا الرجل العالم كان أول رجل أفسد على الناس ما خالوا من أن النجوم ثابتة في السماء ، كأنما هي قناديل معلقة لا تبرح مكانها فقد كشف هالي في عام ۱۷۱۸ عن موضع النجم المعروف بالشعرى اليمانية Sirius وهو المع نجوم السماء، وأثبت أنه تزحزح عن موضعه الذي اثبته له العالم الفلكي القديم بطليموس الشهير ، المواطن الاسكندري ، الذي عاش في الاسكندرية في القرن الثاني بعد الميلاد . كشف هالي أن نجم الشعرى اليمانية تزحزح في فترة من الزمن تبلغ نحو ١٥ قرنا مقدارا يتراءى في السماء بمقدار ما يتراءى لناظره قرص القمر وقد اكتمل فكان بدرا .
وتسأل : وكم يكون طول المسافة التي تزحزحها ؟ وبالطبع هي مسافة كبيرة هائلة اذا ما اعتبرنا بعد الشعرى اليمانية عنا .
ويبعد النجم عنا ، فيقل ادراكنا لحركته ، فانما هي حركة نسبية تتراءى على رقعة السماء التي يتحرك فيها النجم ، ومن ورائه نجوم أبعد منه ، وأبعد كثيرا حتى ما نحس لها حركة ولا زحزحة فهي عندنا في حكم الثابتة ، نكشف بها حركة النجوم التي هي أقرب الينا منسوبة الى تلك البعيدة التي لم نجد بدا من اعتبارها ثابتة .
وتسمى هذه الحركة التي نكشف عنها ، بمقارنة النجم الى ما وراءه من نجوم بعيدة ثابتة في اصطلاحنا ، تسمى بحركة النجم الخاصة Proper Motion of the Star .
ولكن هناك حركة أخرى تكشف عن حال النجم ، من حيث اقترابه منا ، أو ابتعاده عنا . أي سرعة النجم في خط البصر منا واليه . وهذه نكشفها من الطيف الذي نحصل عليه من ضوء هذا النجم ، بناء على ظاهرة كشفها العلماء وهي :
ان الخطوط التي بطيف النجم اذا قورنت بالطيف الضوئي العادي ، فوجدت أنها تتزحزح ناحية الطرف البنفسجي ، دل ذلك على أن النجم يقترب منا . فاذا وجدت أنها تتزحزح ناحية الطرف الأحمر ، دل ذلك على أن النجم يبتعد عنا .
ولا نستطيع أن نزيد بالدخول في تفصيل ذلك . الغاية أن هذه الظاهرة أفادتنا كثيرا في معرفة اقتراب النجوم وابتعادها عنا .
وبهذه الظاهرة عرفنا أن الشمس ، ( وهي تتحرك يتقدمها قطبها الشمالي تجاه ناحية خاصة في السماء ) ، تقترب منها وتتزاحم عليها نجوم السماء التي هي مقبلة عليها . أما النجوم التي وراءها فتبتعد عنها .
وشيئا آخر عرفناه من تلك الظاهرة : أن النجوم
تدور حول محورها . وذلك لأن النجم وهو يدور ، جانبه الأيمن يبتعد عنا مثلا ، واذن فجانبه الأيسر يقترب منا . نستنتج ذلك من طيفيهما . واذن فالنجم يدور على محوره . وندرك في أي اتجاه يدور ، مع اتجاه عقرب الساعة ، أو على عكس اتجاهه .
( من النجوم ما ينفجر ، وفي انفجاره ، يقذف بمقادير هائلة من مادته ، ويقذف بها بقوة فتمضي مبتعدة عن موضع النجم بسرعة قد تبلغ الوف الأميال في الثانية . ومن أمثلة ذلك ما نراه اليوم في السماء ونسميه بسديم السرطان
Crab Nebula وهو من السدائم المعروفة بلفظ Super Nova أي النجوم الشديدة الاستعار . وهذا السديم لاحظه الصينيون في عام ١٠٥٤ م )
ولا ننس عند الحديث عن الحركة ، حركة مجرتنا، تلك التي شمسنا هي نجم من بعض نجومها .
ان هذه المجرة ، بنجومها التي تبلغ من حيث جرمها نحو ۱۰۰۰۰۰ ملیون شمس ، تدور حول محور لها وهي تتم دورتها في نحو ۲۰۰ مليون من السنين .
( لمعرفة حركة النجم ، هل يقترب منا ، أم يبتعد عنا ، نأخذ بالفوتوغرافية في المراصد صورة من طيفه الضوئي . ثم نقارنها بالطيف السوي . ونرى مقدار زحزحة خطوط طيف النجم عن مواضعها ، فان كانت الزحزحة ناحية الطرف البنفسجي فالنجم يقترب . وان كانت في ناحية الطرف الأحمر فالنجم يبتعد . وفي المقارنة العليا تزحزح النجم الى اليسار ( الى الطرف البنفسجي) وفي المقارنة السفلى تزحزح النجم الآخر الى اليمين ( الى الطرف الأحمر ) . ومن مقدار الزحزحة يحسب مقدار اقتراب النجم أو ابتعاده ) .
ان طالب علم الفيزياء ، في مدرسته الثانوية أو في الجامعة ، يمرر شعاعا من الضوء الأبيض في منشور زجاجي ثلاثي الأضلاع فيخرج هذا الشعاع من الضلع الآخر ، وقد انحل الى ألوان عدة ، من الأحمر ، الى البرتقالي الى الأصفر ، الى الأخضر ، الى الأزرق ، الى النيلي الى البنفسجي ، فهذا هو الطيف الضوئي المألوف .
والطيف الضوئي الذي نحصل عليه من النجم يعطينا من أخبار هذا النجم الشيء الكثير . ان الضوء هو الشيء الوحيد الذي يصلنا بالنجم ، ويصل النجم بنا وجهاز الطيف يحلل هذا الضوء فيكشف لنا من حال النجم الشيء الكثير .
من ذلك أنه يخبرنا عن درجة حرارة النجم، كم هي. ويخبرنا عن تركيب النجم الكيماوي ، ما هو ..
ويخبرنا هل للنجم جو يحيط به ، كالشمس ، أم لا ..
ويخبرنا عن مغناطيسية النجم ، اله منها حظ أم ليس له ..
ويخبرنا عن ضوء النجم .. كم هو . وعن لونه ، ما هو . ويمهد لنا بكل ذلك السبيل الى ضم أسر النجوم معا ، على وفاق أحيانا ، وأحيانا على اختلاف والبعد والقرب منا .
وهذا العالم الى أي مدى يمتد . وأين منه يقف بنا العجز .
اننا اذا نحن حطمنا تلك الأجهزة التي نسميها ( بالاسبكتر سكوبات ، أو المطيافات ، المنتشرة في كل مراصد العالم ، وما تطورت اليه من أجهزة ، اذن لوقفنا بعلم السماء ، علم الفلك ، الى الأبد ) .
- النجوم في حركة دائبة :
ليس منا من لا يعرف النجوم ذات الذنب Comets ومنها مذنب هالي Halley الشهير وسموه باسمه لأن هذا الرجل الفلكي كاشفه . وهو المذنب الذي قال عنه أبو تمام قديما :
و خوفوا الناس من دهياء مظلمة
اذا بدا الكوكب الغربي ذو الذنب
فهذا الرجل العالم كان أول رجل أفسد على الناس ما خالوا من أن النجوم ثابتة في السماء ، كأنما هي قناديل معلقة لا تبرح مكانها فقد كشف هالي في عام ۱۷۱۸ عن موضع النجم المعروف بالشعرى اليمانية Sirius وهو المع نجوم السماء، وأثبت أنه تزحزح عن موضعه الذي اثبته له العالم الفلكي القديم بطليموس الشهير ، المواطن الاسكندري ، الذي عاش في الاسكندرية في القرن الثاني بعد الميلاد . كشف هالي أن نجم الشعرى اليمانية تزحزح في فترة من الزمن تبلغ نحو ١٥ قرنا مقدارا يتراءى في السماء بمقدار ما يتراءى لناظره قرص القمر وقد اكتمل فكان بدرا .
وتسأل : وكم يكون طول المسافة التي تزحزحها ؟ وبالطبع هي مسافة كبيرة هائلة اذا ما اعتبرنا بعد الشعرى اليمانية عنا .
ويبعد النجم عنا ، فيقل ادراكنا لحركته ، فانما هي حركة نسبية تتراءى على رقعة السماء التي يتحرك فيها النجم ، ومن ورائه نجوم أبعد منه ، وأبعد كثيرا حتى ما نحس لها حركة ولا زحزحة فهي عندنا في حكم الثابتة ، نكشف بها حركة النجوم التي هي أقرب الينا منسوبة الى تلك البعيدة التي لم نجد بدا من اعتبارها ثابتة .
وتسمى هذه الحركة التي نكشف عنها ، بمقارنة النجم الى ما وراءه من نجوم بعيدة ثابتة في اصطلاحنا ، تسمى بحركة النجم الخاصة Proper Motion of the Star .
ولكن هناك حركة أخرى تكشف عن حال النجم ، من حيث اقترابه منا ، أو ابتعاده عنا . أي سرعة النجم في خط البصر منا واليه . وهذه نكشفها من الطيف الذي نحصل عليه من ضوء هذا النجم ، بناء على ظاهرة كشفها العلماء وهي :
ان الخطوط التي بطيف النجم اذا قورنت بالطيف الضوئي العادي ، فوجدت أنها تتزحزح ناحية الطرف البنفسجي ، دل ذلك على أن النجم يقترب منا . فاذا وجدت أنها تتزحزح ناحية الطرف الأحمر ، دل ذلك على أن النجم يبتعد عنا .
ولا نستطيع أن نزيد بالدخول في تفصيل ذلك . الغاية أن هذه الظاهرة أفادتنا كثيرا في معرفة اقتراب النجوم وابتعادها عنا .
وبهذه الظاهرة عرفنا أن الشمس ، ( وهي تتحرك يتقدمها قطبها الشمالي تجاه ناحية خاصة في السماء ) ، تقترب منها وتتزاحم عليها نجوم السماء التي هي مقبلة عليها . أما النجوم التي وراءها فتبتعد عنها .
وشيئا آخر عرفناه من تلك الظاهرة : أن النجوم
تدور حول محورها . وذلك لأن النجم وهو يدور ، جانبه الأيمن يبتعد عنا مثلا ، واذن فجانبه الأيسر يقترب منا . نستنتج ذلك من طيفيهما . واذن فالنجم يدور على محوره . وندرك في أي اتجاه يدور ، مع اتجاه عقرب الساعة ، أو على عكس اتجاهه .
( من النجوم ما ينفجر ، وفي انفجاره ، يقذف بمقادير هائلة من مادته ، ويقذف بها بقوة فتمضي مبتعدة عن موضع النجم بسرعة قد تبلغ الوف الأميال في الثانية . ومن أمثلة ذلك ما نراه اليوم في السماء ونسميه بسديم السرطان
Crab Nebula وهو من السدائم المعروفة بلفظ Super Nova أي النجوم الشديدة الاستعار . وهذا السديم لاحظه الصينيون في عام ١٠٥٤ م )
ولا ننس عند الحديث عن الحركة ، حركة مجرتنا، تلك التي شمسنا هي نجم من بعض نجومها .
ان هذه المجرة ، بنجومها التي تبلغ من حيث جرمها نحو ۱۰۰۰۰۰ ملیون شمس ، تدور حول محور لها وهي تتم دورتها في نحو ۲۰۰ مليون من السنين .
( لمعرفة حركة النجم ، هل يقترب منا ، أم يبتعد عنا ، نأخذ بالفوتوغرافية في المراصد صورة من طيفه الضوئي . ثم نقارنها بالطيف السوي . ونرى مقدار زحزحة خطوط طيف النجم عن مواضعها ، فان كانت الزحزحة ناحية الطرف البنفسجي فالنجم يقترب . وان كانت في ناحية الطرف الأحمر فالنجم يبتعد . وفي المقارنة العليا تزحزح النجم الى اليسار ( الى الطرف البنفسجي) وفي المقارنة السفلى تزحزح النجم الآخر الى اليمين ( الى الطرف الأحمر ) . ومن مقدار الزحزحة يحسب مقدار اقتراب النجم أو ابتعاده ) .
تعليق