لماذا تنبض النجوم؟
تنبض النجوم العملاقة لان غلفها الجوية تحتجز بعضا من طاقتها المشعة ، التي تسخن طبقاتها الخارجية وترفع الضغط فيها فتتمدد ثم يبرد الغاز الممتد فتجذب الثقالة الطبقات إلى الأسفل وتعيد ضغطها .
يبدأ الغاز المضغوط بامتصاص الطاقة مجددا ، مؤديا إلى تمدد جديد . وتستمر هذه النجوم باحتجاز الطاقة ثم تحريرها بشكل متناوب وبذلك تستمر بالانتفاخ والتقلص .
ويمكن تمثيل هذا بقدر مغطى ملئ بماء يغلي على النار فالغطاء يحجز البخار ، لذا يرتفع الضغط داخل القدر .
وفي النهاية يزداد الضغط زيادة ترتفع طرف الغطاء فينفلت البخار .
ينخفض الضغط فيعود الغطاء إلى مكانه ويحتجز البخار مجددا ، ثم يرتفع الضغط وتعود الدورة من جديد .
تحصل عملية متماثلة لتلك في النجوم النابضة ، حيث يؤدي أشعاع النجم دور البخار ، والغلاف الجوي للنجم دور الغطاء القدر . فلكي يحتجز النجم الإشعاع بهذه الطريقة يجب أن يكون لغلافه الجوي خصائص مميزة تسمى تقنيا ً ( اللانفاذية ) Opacity ، ويحدث هذا فقط إذ كانت درجة حرارته السطحية ونصف قطره يقعان ضمن مجال ضيق . يسمى ذلك المجال ( شريط عدم الاستقرار ) Instability Strip .
فيتطور نجم يتمتع بتلك الخصائص يبدأ بالنبضان ويستمر في ذلك إلى أن تتغير درجة حرارته أو يتغير نصف قطره بما يكفي لأبعاد عن شريط عدم الاستقرار . مثال في المستقبل البعيد سوف تنبض الشمس عندما تغير بنيتها من عملاق أحمر إلى أصفر وتدخل شريط عدم الاستقرار .
وبسبب كتلتها الصغيرة فإن الشمس ستصبح في ذلك الوقت نجما ً من نجوم الشلياق RR .؟ وعندما تتطور النجوم الأكبر كتلة من الشمس فإن موقعها على مخطط H-R سيكون فوق موقع متغيرات الشلياق RR ، فتتحول هذه النجوم الأكبر كتلة إلى متغيرات قيفاوية ذات سطوع عال جدا ً ويتوقف الزمن الذي يقضيه النجم في شريط عدم الاستقرار على كتلته ، فنجوم الكتلة الكبيرة مثل القيفاويات تتطور عبر الشريط في أقل من مليون سنة ، ولكنها تعبر المنطقة عدة مرات كما تتغير بناها الداخلية ، على حين تقضي نجوم الكتلة الصغيرة من مثل متغيرات الشلياق RR . زمنا ً أطول في الشريط ربما يصل بضعه ملايين من السنيين ، إلا أن عدد مرات عبور له أقل . وفي كلتا الحالتين تنبض النجوم لفترة قصيرة من عمرها فقط وقد تعرف علماء الفلك عدة أنواع أخرى من المتغيرات النابضة غير القيفاويات ونجوم الشلياق . فمتغيرات ميرا Mira مثلا ً التي تستغرق أدوارها النبيضة سنة تقريبا ً ، تقع في أعلى اليمين من مخطط H-R . وهناك أنواع أخرى من النجوم المتغيرة مثل نجوم قيطس zz ، وهي نوع من الأقزام البيض النابضة التي لا يستمر دورها أكثر من بضع دقائق ، وتقع على امتداد غير دقيق لشريط عدم الاستقرار غير التسلسل الرئيسي ونحو الأسفل باتجاه أدنى اليسار في مخطط H-R .
تحياتي
وشكرا ً
