VY Canis Majoris هو نجم في كوكبة Canis Majoris أو Can Mayor ، حيث يوجد Sirius أيضًا. يقع VY Canis Majoris على بعد حوالي 4900 سنة ضوئية من الأرض ويمكن رؤيته بالمناظير والتلسكوبات ، مما يُظهر لونًا أحمر مميزًا.
تعود الملاحظات الأولى لـ VY Canis Majoris (VY CMa) إلى أوائل القرن التاسع عشر. يعود الفضل في ذلك إلى عالم الفلك الفرنسي جوزيف ديلالاندي في عام 1801 ، الذي صنفها على أنها نجمة 7 على مقياس ريختر.
الشكل 1. VY Canis Majoris في كوكبة الجبار ، هو نجم نصف قطره أكبر بآلاف المرات من الشمس ، وهو محاط بسديم يتكون من مادة يلقيها النجم نفسه باستمرار. المصدر: ويكيميديا كومنز. جودي شميت.
مع التحسينات في تصميم التلسكوب ، أدرك علماء الفلك في أوائل القرن العشرين بسرعة مدى تميز VY CMa ، وذلك بفضل سطوعه المتفاوت والمغطى بسديم معقد ، مليء بالتكتلات والتكثيف.
لهذا السبب كان يعتقد لبعض الوقت أنه بالأحرى نظام نجمي. هذه الفكرة غير واردة حاليًا ، على الرغم من أن بعض علماء الفلك يجادلون بأن هناك رفيقًا واحدًا على الأقل.
تشير الملاحظات إلى أن VY CMa شديد السطوع وذو حجم استثنائي ، أكبر بآلاف المرات من الشمس. إلى حد أنه إذا أخذ مكانه ، فإن النجم سيمتد حتى مدار زحل.
من المؤكد أن VY CMa في مرحلة غير مستقرة للغاية ، والتي تسبق نهاية حياته ، لأن النجم يتخلص بسرعة من طبقاته الخارجية ويرميها في الفضاء ، حيث تنتشر مثل السديم حوله.
هذا هو السبب في أن علماء الفلك لا يستبعدون احتمال تعرض VY CMa لتفشي مستعر أعظم في وقت قصير.
مميزات
يهتم علماء الفلك كثيرًا بدراسة نجم فريد مثل VY CMa ، لأن معلوماته حاسمة في دراسة تطور النجوم.
يتميز VY CMa بكونه من بين النجوم ذات نصف قطر أكبر وهو أيضًا الأكثر إضاءة. وهي أيضًا من بين أضخم النجوم العملاقة الحمراء ، النجوم التي قطعت شوطًا طويلاً في حياتها النجمية.
يعد VY CMa أيضًا رائعًا لأنه من المتوقع أن تنتهي أيامه فجأة ، في انفجار سوبر نوفا كبير. لنلقِ نظرة على بعض التفاصيل الأكثر إثارة للاهتمام:
موقعك
يمكن رؤية VY CMa من الأرض في كوكبة Canis Major ، بالقرب من Sirius وكوكبة Orion. تبعد عن الأرض ما بين 3900 و 4900 سنة ضوئية.
ليس من السهل تحديد المسافة بدقة ، أولاً لأن النجم ليس قريبًا وثانيًا لأنه يقذف مادة باستمرار. لذلك فهو محاط بسديم (انظر الشكل 1) مما يجعل من الصعب رؤية الغلاف الجوي للنجم ويجعل من الصعب إجراء تقديرات دقيقة.
الشكل 2. الكوكبة Can Major و VY CMa محاطة بدائرة باللون الأحمر بالقرب من NGC 2362 ، وهي كتلة مفتوحة مليئة بالنجوم الفتية والنجوم في مرحلة التكوين. المصدر: ويكيميديا كومنز. Canis_major_constellation_map.png: Torsten Bronger. العمل الاشتقاقي: Kxx.
تقلب
بحلول عام 1931 ، كانت حقيقة أن VY CMa كانت تعاني من اختلافات ملحوظة في سطوعها ، بحيث تم وصفها بأنها نجمة متغيرة طويلة المدى.
على الرغم من أنه شديد السطوع ، إلا أن حجمه المطلق يتراوح بين -9.5 و -11.5. قارن سيريوس ، التي تبلغ قوتها -1.6 ، والشمس ، ألمع جسم يُرى من الأرض ، عند -26.7.
لتحديد النجوم المتغيرة ، خصص لها علماء الفلك اسمًا يتكون من حرف واحد أو زوج من الأحرف الكبيرة ، متبوعًا باسم الكوكبة التي توجد فيها.
المتغير الأول الذي تم اكتشافه يتم تعيينه للحرف R ، والمتغير التالي هو الحرف S وهكذا. عند الانتهاء من الأحرف ، يبدأ التسلسل بـ RR و RS وما إلى ذلك ، بحيث يكون VY CMa هو رقم 43 بين النجوم المتغيرة لـ Can Major.
ولماذا تتعرض VY CMa أو النجوم الأخرى لتغييرات في سطوعها؟ قد يكون ذلك لأن النجم يغير لمعانه بسبب الانقباضات والتوسع. قد يكون سبب آخر هو وجود كائن آخر يحجبه مؤقتًا.
مذياع
يقدر بعض علماء الفلك نصف قطر VY CMa بما يصل إلى 3000 ضعف نصف قطر الشمس. وتشير تقديرات أخرى أكثر تحفظًا إلى حجم 600 نصف قطر شمسي ، على الرغم من أن أحدث القياسات تضعه عند 1420 نصف قطر شمسي.
حقيقة أن VY CMa يلف في سديم مادة مقذوفة من نفس النجم هي المسؤولة عن نصف القطر المتغير للنجم. الرقم الذي لا يزال حتى الآن قيد المناقشة.
لفترة من الوقت كان VY CMa أكبر نجم معروف. اليوم تم تجاوزه بواسطة UY Scuti (1708 نصف قطر شمسي) في كوكبة الدرع و Westerlund 1-26 (2544 نصف قطر شمسي وفقًا للبعض ، 1500 وفقًا للآخرين) في كوكبة Ara.
كتلة
ليس بالضرورة لأنه نجم كبير ، فهو أضخم نجم على الإطلاق. من درجة الحرارة والحجم (البوليومتري) يقدر أن الكتلة الحالية لـ VY CMa هي 17 ± 8 كتلة شمسية (كتلة الشمس 1.989 × 10 ^ 30 كجم).
يفقد VY CMa كتلته بمعدل 6 × 10 ^ −4 كتلة شمسية كل عام ، دون احتساب القذف الكتلي العنيف الذي يحدث بشكل متكرر. بهذه الطريقة يتكون السديم المحيط بالنجم.
درجة الحرارة واللمعان
تقدر درجة حرارة VY Canis Majoris بـ 4000 كلفن والسطوع بين 200000 و 560.000 مرة من الشمس. اللمعان يعادل الطاقة (الطاقة لكل وحدة زمنية) المنبعثة من النجم في الفضاء.
يستخدم لمعان الشمس كمرجع ووحدة لقياس قوة الأجسام الفلكية. واحد (1) لمعان شمسي يساوي 3828 × 10 ^ 26 واط.
درجة الحرارة واللمعان لـ VY Canis Majoris تضعه في المنطقة العملاقة في مخطط التصنيف النجمي للموارد البشرية.
الشكل 3. مخطط الموارد البشرية للنجوم. العمالقة الحمراء والعملاقة العملاقة مثل VY Canis Majoris في أعلى اليمين. المصدر: ويكيميديا كومنز.
مخطط HR أو Hertzsprung-Russell هو رسم بياني لمعان النجوم كدالة لدرجة حرارتها. يشير موضع النجم في هذا الرسم البياني إلى حالته التطورية ويعتمد على كتلته الأولية.
النجوم التي تستهلك الهيدروجين لتكوين الهيليوم في نواتها هي تلك الموجودة في التسلسل الرئيسي (التسلسل الرئيسي) ، قطري الرسم التخطيطي. شمسنا هناك ، بينما يقع Proxima Centauri في أسفل اليمين ، لأنه أبرد وأصغر.
بدلاً من ذلك ، ترك Betelgeuse و Antares و VY CMa التسلسل الرئيسي ، لأن الهيدروجين قد نفد بالفعل. ثم هاجروا نحو الخط التطوري للنجوم الحمراء العملاقة والعملاقة المفرطة ، في الجزء العلوي الأيمن من الرسم التخطيطي.
بمرور الوقت (الفلكية بالطبع) تصبح النجوم مثل الشمس أقزامًا بيضاء ، تتحرك أسفل مخطط الموارد البشرية. وينتهي الكواكب الحمراء العملاقة أيامها على شكل مستعر أعظم
بناء
النجوم هي في الأساس كرات ضخمة من الغاز تتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم ، مصحوبة بآثار العناصر المعروفة الأخرى.
إن بنية النجوم متشابهة إلى حد ما للجميع: نواة تحدث فيها تفاعلات الاندماج ، وطبقة وسيطة تسمى الوشاح أو الغلاف ، والطبقة الخارجية أو الغلاف الجوي النجمي. بمرور الوقت ، يتغير سمك وخصائص هذه الطبقات.
هناك قوتان تحافظان على تماسك النجم: من ناحية ، الجاذبية التي تميل إلى ضغطها ، ومن ناحية أخرى ، الضغط الناتج عن النواة عن طريق تفاعلات الاندماج ، والذي يوسعها.
الشكل 4. النجم في حالة توازن هيدروستاتيكي عندما تتوازن الجاذبية التي تميل إلى الضغط عليه بواسطة ضغط الاندماج الذي يوسعها. المصدر: F. Zapata.
عندما يحدث عدم توازن ، مثل نضوب الهيدروجين ، تسود الجاذبية ويبدأ قلب النجم في الانهيار ، مما ينتج عنه كميات كبيرة من الحرارة.
تنتقل هذه الحرارة إلى الطبقات المجاورة وتؤدي إلى تفاعلات اندماج جديدة تعيد مؤقتًا التوازن للنجم. لكن في هذه العملية ، تتوسع الطبقات الخارجية بعنف ويتضخم النجم ، ويتحول إلى عملاق أحمر.
وإذا كانت الكتلة الأولية للنجم أكبر من 8 كتل شمسية ، فإنه يصبح عملاقًا فائقًا أو عملاقًا للغاية ، مثل VY Canis Majoris.
النجوم العملاقة نادرة في الكون ، إلا إذا علمنا بها. هناك الأزرق والأبيض والأصفر والأحمر… الاختلاف في اللون يرجع إلى درجة الحرارة ، والأزرق أكثر سخونة والأحمر أكثر برودة.
عندما تقترب النجوم من نهاية تطورها ، فإنها تكتسب بنية ذات طبقات بصل ، لأنه عندما تحرق عناصر أثقل ، تبقى طبقة خارجية من العنصر الأقل كثافة محترقة من قبل ، كما هو موضح في الشكل.
هذا هو السبب في اكتشاف المركبات الكيميائية ذات الطبيعة الأكثر تنوعًا في VY Canis Majoris.
الشكل 5. "البصل" بنية الطبقات لنجم في مرحلته النهائية من التطور. المصدر: المرصد الأوروبي الجنوبي.
التكوين والتطور
مثل كل النجوم ، يجب أن تكون VY Canis Majoris بفضل الجاذبية مع الحرص على ضغط الغاز والغبار الكوني في سحابة ضخمة.
كما يحدث ، تزداد درجة الحرارة حتى يبدأ المفاعل النووي للنجم. ثم ينشأ التوازن الهيدروستاتيكي بين القوى المذكورة أعلاه: إن ضغط الجاذبية والضغط من القلب يريد توسيع النجم.
عند هذه النقطة ودائمًا وفقًا لكتلته ، يقع النجم في التسلسل الرئيسي. بالنسبة إلى VY Canis Majoris ، كان يجب أن يكون على يسار الرسم التخطيطي ، في منطقة النجوم العملاقة الزرقاء ، ولكن بمجرد نفاد الهيدروجين ، انتقل إلى الخط التطوري للعمالقة الفائقة.
غالبًا ما تنتهي مثل هذه النجوم الضخمة أيامها بانفجار مستعر أعظم ، كما قلنا. لكن يمكنهم أيضًا أن يتعرضوا لخسائر في الكتلة ويصبحوا عملاقًا أزرق ، على الأقل لفترة قصيرة ، وينهي أيامهم كنجم نيوتروني أو ثقب أسود.
مقارنة مع الشمس
تُظهر الصورة التالية مقارنة بين أحجام VY Canis Majoris والشمس. لا تختلف فقط في الحجم والكتلة ودرجة الحرارة ، ولكن الخطوط التطورية لكليهما مختلفة تمامًا.
الشكل 6. الحجم المقارن بين الشمس ، بما في ذلك مدار الأرض (في المستطيل) و VY Canis Majoris. المصدر: ويكيميديا كومنز.
ستخرج الشمس في النهاية من التسلسل الرئيسي وتصبح عملاقًا أحمر ، منتشرًا في الحجم خارج الأرض. ولكن لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه ، لأن الشمس بالكاد نصف عمرها كنجم مستقر. لقد كان موجودًا منذ حوالي 4.603 مليار سنة.
لا يزال لديها نفس العدد ، ولكن من خلال كتلتها ، ستنهي الشمس أيامها كقزم أبيض ، في حين أن VY Canis Majoris قد تفعل ذلك بطريقة أكثر إثارة.
المراجع
- الرابطة الأمريكية لمراقبي النجوم المتغيرة. في واي كانيس ماجوريس. تم الاسترجاع من: aavso.org.
- كارول ، ب.مقدمة في الفيزياء الفلكية الحديثة. الثاني. الإصدار. بيرسون.
- مارتينيز ، د. التطور النجمي. فايليادا. تم الاسترجاع من: كتب جوجل.
- Paolantonio، S. النجم المتغير الرائع VY Canis Majoris. تم الاسترجاع من: historyiadelaastronomia.files.wordpress.com.
- Rebusco، P. Fusion in the Universe: من أين تأتي مجوهراتك. تم الاسترجاع من: scienceinschool.org.
- ويكيبيديا. العملاق الأحمر. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org.
- ويكيبيديا. في واي كانيس ماجوريس. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org.