النجوم هي مولدات الطاقة الكونية التي تنتج الحرارة والضوء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشكال أخرى من الإشعاعات، وهي تتألف في معظمها من الغاز والبلازما، وهي مواد ذات درجة سخونة مرتفعة تتكون من جسيمات تحت ذرية.
على الرغم من أن الشمس، التي تعتبر أكثر النجوم المألوفة بالنسبة لنا، توجد وحدها في نظامنا الكوكبي، إلّا أن حوالي ثلاثة أرباع كامل النجوم الموجودة في كوكبنا تكون جزءاً من نظام ثنائي يضم نجمان يدوران حول بعضها البعض.
لا أحد يعرف كم عدد النجوم التي يحتوي عليها الكون، ولكن هذا العدد لا بد وأن يكون مذهلاً، فمن المرجح أن كوننا يحتوي على أكثر من 100 مليار مجرة، وكل واحدة من هذه المجرات تحتوي على أكثر من 100 مليار نجم، ولكن مع ذلك، ففي ليلة مظلمة صافية، لا يمكن لسماء الأرض أن تكشف سوى حوالي 3000 نجم يمكن رؤيتها بالعين المجردة، علماً بأن أغلب الحضارات البشرية القديمة تركت لنا آثارها التي تتضمن رسم السماء المرصعة بالنجوم.
مظهر النجوم
هل تساءلت يوماً لماذا تشع بعض النجوم أكثر من غيرها؟ في الحقيقة يدل هذا البريق على مقدار الطاقة التي يمتلكها النجم، وهو ما يسمى باللمعان، وأيضاً دليل على مدى بعد النجم عن الأرض، وبالإضافة إلى ذلك فقد تظهر بعض النجوم وهي تشع في سمائنا بألوان مختلفة لأن درجات حرارتها لا تكون متساوية، فالنجوم الساخنة تبدو بلون أبيض أو أزرق، في حين أن النجوم الأكثر برودة تبدو بلون برتقالي أو أحمر.
من ناحية ثانية قد تظهر النجوم أيضاً بأحجام مختلفة، حيثي تصنف النجوم ضمن مجموعات ابتداءا من النجم القزم إلى النجم العملاق، وقد تصل أنصاف أقطار النجوم العملاقة لتكون أكبر بألف مرة من نصف قطر شمسنا.
بنية النجوم
يعتبر الهيدروجين اللبنة الأولية للنجوم، أما الغاز الذي يدور عبر الفضاء في سحب غبار كونية فيدعى بالسديم، ومع الوقت، فإن الجاذبية تجعل هذه الغيوم تتكثف وتنهار على نفسها، ومع تناقص حجمها تزداد سرعة دوران الغيوم لتحافظ على زخمها الزاوي، وهذا المبدأ ذاته الذي يسبب زيادة سرعة دوران المتزلجين على الجليد عندما يضمون ذراعيهم على أجسامهم.
هذا التزايد في الضغط يسبب ارتفاع درجات الحرارة الداخلية للنجم الوليد، وتبدأ عملية الاندماج النووي عندما ترتفع درجة الحرارة الأساسية للنجم الشاب النامي إلى حوالي 27 مليون درجة فهرنهايت (15 مليون درجة مئوية).
دورة الحياة
تسمى النجوم الناشئة في أول مراحلها باسم النجم الأولي (protostars)، ومع تزايد تراكم كتلتها من الغيوم التي توجد حولها، تنمو هذه النجوم لتصبح ما يعرف باسم نجوم السلسلة الرئيسية، ونجوم السلسلة الرئيسية، مثل شمسنا، تستمر بحالة الاندماج النووي، الذي تقوم خلاله ببث الطاقة، لبلايين السنين عن طريق تحويل الهيدروجين إلى هيليوم.
تتطور النجوم مع مرور مليارات السنين، وعندما تنتهي مرحلة السلسلة الرئيسية التي تمر بها فإنها تنتقل إلى حالة أخرى، وذلك تبعاً لحجمها وغيرها من الخصائص التي تتميز بها، وكلما زاد حجم كتلة النجوم، كانت مدة بقائها أقصر.
مع اقتراب النجوم من نهاية حياتهم، يكون مقدار الهيدروجين الكبير الذي كانت تمتلكه قد تحول إلى غاز الهليوم، وهذا الهيليوم يغوص إلىى لب النجم ويرفع من درجة حرارته، مما يؤدي إلى توسع الغلاف الخارجي له، وتعرف هذه النجوم الكبيرة، والمتورمة باسم النجوم العملاقة الحمراء.
تعتبر مرحلة العملاق الأحمر في الواقع تمهيداً لانهيار الطبقة الخارجية للنجم وتحوله إلى جسم كثيف صغير يسمى بالقزم الأبيض، والجدير بالذكر أن الأقزام البيضاء تستغرق مليارات السنين حتى تبرد، وحينها يصبح النجم في نهاية المطاف مظلماً وغير قادر على إنتاج أي نوع من الطاقة، وفي هذه المرحلة، التي لا يزال على العلماء مراقبتها بشكل أكبر، تتحول هذه النجوم لتصبح ما يعرف باسم القزم الأسود.
هناك عدد قليل من النجوم التي تستطيع تجنب هذا المسار التطوري، وتنهي حاتها بدلاً من ذلك بانفجار ضخم يدعى بالسوبرنوفا، وهذه الانفجارات العنيفة عادة ما تترك وراءها مخلفات لبيّة صغيرة يمكن أن تصبح نجوم نيوترونية أو حتى -إذا كانت البقايا كبيرة بما فيه الكفاية- فقد تصبح ثقوباً سوداء.