ما هو السديم ومما يتكون وأنواعه.. أهم المعلومات والحقائق عنه

السديم شيء عجيب حقًا أن تراه. سميت على اسم الكلمة اللاتينية "السحابة"، في المقال التالي ما هو السديم ومما يتكون وأنواعه.. أهم المعلومات والحقائق عنه.

ما هو السديم

السديم ليست مجرد غيوم ضخمة من الغبار، والهيدروجين، وغاز الهليوم، والبلازما. غالبًا ما تكون أيضًا "حضانات نجمية" - أي المكان الذي تولد فيه النجوم. ولقرون، غالبًا ما كانت المجرات البعيدة مخطئة بسبب هذه السحب الضخمة.

هذه الأوصاف بالكاد تخدش سطح ماهية السديم وما هو مغزى. بين عملية تكوينها، ودورها في تكوين النجوم والكواكب، وتنوعها، زودت السديم البشرية بمكائد واكتشاف لا نهاية لهما.

منذ بعض الوقت، يدرك العلماء وعلماء الفلك أن الفضاء الخارجي ليس في الحقيقة فراغ كامل. في الواقع، يتكون من جزيئات الغاز والغبار المعروفة مجتمعة باسم Interstellar Medium (ISM). ما يقرب من 99% من ISM يتكون من الغاز، في حين أن حوالي 75% من كتلته تأخذ شكل الهيدروجين والباقي 25% على شكل هيليوم.

يتكون الغاز البينجمي جزئيًا من ذرات وجزيئات محايدة، بالإضافة إلى جسيمات مشحونة (تُعرف أيضًا باسم البلازما)، مثل الأيونات والإلكترونات. هذا الغاز مخفف للغاية، بمتوسط ​​كثافة يبلغ حوالي ذرة واحدة لكل سنتيمتر مكعب. في المقابل، تبلغ كثافة الغلاف الجوي للأرض حوالي 30 كوينتيليون جزيء لكل سنتيمتر مكعب (3.0 × 1019 لكل سم مكعب) عند مستوى سطح البحر.

على الرغم من أن الغاز بين النجوم مشتت للغاية، فإن كمية المادة تتراكم عبر المسافات الشاسعة بين النجوم. وفي النهاية، ومع وجود جاذبية كافية بين السحب، يمكن أن تتجمع هذه المادة وتنهار لتشكل نجومًا وأنظمة كوكبية.

كيف يتكون السديم

في الأساس، يتشكل السديم عندما تتعرض أجزاء من الوسط النجمي لانهيار الجاذبية. يؤدي التجاذب الثقالية المتبادل إلى تكتل المادة معًا، مما يؤدي إلى تكوين مناطق ذات كثافة أكبر. من هذا المنطلق، قد تتشكل النجوم في مركز المادة المنهارة، مما يتسبب في أن يصبح الغاز المحيط مرئيًا عند الأطوال الموجية الضوئية.

معظم السديم كبيرة الحجم، يصل قطرها إلى مئات السنين الضوئية. على الرغم من أنها أكثر كثافة من المساحة المحيطة بها، إلا أن معظم السديم أقل كثافة بكثير من أي فراغ يتم إنشاؤه في بيئة أرضية. في الواقع، فإن السحابة السديمية التي كانت مماثلة في الحجم للأرض من شأنها فقط أن تكون كمية كبيرة من المواد بحيث تكون كتلتها بضعة كيلوغرامات فقط.

ما هي أنواع السديم

تأتي الأجسام النجمية التي يمكن تسميتها بالسديم في أربع فئات رئيسية. يقع معظمهم في فئة السديم المنتشرة، مما يعني أنه ليس لديهم حدود محددة جيدًا. يمكن تقسيمها إلى فئتين أخريين بناءً على سلوكها مع الضوء المرئي - "السدم الانبعاثية" و "السدم الانعكاسية".

السدم الانبعاثية: هي تلك التي تصدر إشعاعًا طيفيًا من الغاز المتأين، وغالبًا ما تسمى مناطق HII لأنها تتكون إلى حد كبير من الهيدروجين المتأين. في المقابل، لا تصدر السدم الانعكاسية كميات كبيرة من الضوء المرئي، لكنها لا تزال مضيئة لأنها تعكس الضوء من النجوم القريبة.

هناك أيضًا ما يُعرف بالسدم المظلمة Dark Nebulae، وهي غيوم معتمة لا تصدر إشعاعات مرئية ولا تضيئها النجوم، ولكنها تحجب الضوء من الأجسام المضيئة خلفها. السدم المظلمة هي مصادر لانبعاثات الأشعة تحت الحمراء، مثلها مثل سديم الانبعاث والانعكاس، ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود الغبار بداخلها.

تتشكل بعض السدم نتيجة انفجارات المستعر الأعظم، وبالتالي يتم تصنيفها على أنها سدم بقايا مستعر أعظم. في هذه الحالة، تتعرض النجوم قصيرة العمر لانفجار داخلي في نواتها وتفجير طبقاتها الخارجية. يترك هذا الانفجار وراءه "بقايا" على شكل جسم مضغوط - أي نجم نيوتروني - وسحابة من الغاز والغبار تتأين بواسطة طاقة الانفجار.

قد تتشكل السدم الأخرى على شكل سديم كوكبي، والذي يتضمن دخول نجم منخفض الكتلة إلى المرحلة الأخيرة من حياته. في هذا السيناريو، تدخل النجوم طور العملاق الأحمر، وتفقد طبقاتها الخارجية ببطء بسبب ومضات الهيليوم في داخلها. عندما يفقد النجم ما يكفي من المواد، تزداد درجة حرارته ويؤين الإشعاع فوق البنفسجي الذي ينبعث منه المادة المحيطة به.

تحتوي هذه الفئة أيضًا على فئة فرعية تُعرف باسم السدم الكواكب الأولية (PPN)، والتي تنطبق على الأجسام الفلكية التي تعاني من حلقة قصيرة العمر في تطور النجم. هذه هي المرحلة السريعة التي تحدث بين الفرع العملاق المقارب المتأخر (LAGB) ومرحلة السديم الكوكبي (PN) التالية.

خلال مرحلة الفرع العملاق بدون أعراض (AGB)، يتعرض النجم لفقدان الكتلة، وينبعث منه غلاف نجمي من غاز الهيدروجين. عندما تنتهي هذه المرحلة، يدخل النجم طور PPN، حيث يتم تنشيطه بواسطة نجم مركزي ، مما يؤدي إلى إصدار أشعة تحت الحمراء قوية ويتحول إلى سديم انعكاسي. تستمر مرحلة PPN حتى المركز تصل درجة الحرارة إلى 30.000 كلفن، وبعد ذلك تصبح ساخنة بدرجة كافية لتأين الغاز المحيط.

أبرز الحقائق عن السديم

لاحظ علماء الفلك العديد من الأجسام الغامضة في سماء الليل خلال العصور الكلاسيكية القديمة والعصور الوسطى. حدثت أول ملاحظة مسجلة في عام 150 م، عندما لاحظ بطليموس وجود خمسة نجوم في الماغاست بدت غامضة في كتابه. كما أشار إلى منطقة لمعان بين الأبراج Ursa Major وLeo لم تكن مرتبطة بأي نجم يمكن ملاحظته.

في كتابه "النجوم الثابتة"، الذي كتب عام 964 م، قام عالم الفلك الفارسي عبد الرحمن الصوفي بأول ملاحظة لسديم حقيقي. وفقًا لملاحظات الصوفي، كانت "سحابة صغيرة" ظاهرة في جزء من سماء الليل. قام أيضًا بفهرسة كائنات غامضة أخرى، مثل Omicron Velorum وBracchi’s Cluster.

في الرابع من يوليو عام 1054، كان المستعر الأعظم الذي أنشأ سديم السرطان (SN 1054) مرئيًا لعلماء الفلك على الأرض، وتم التعرف على الملاحظات المسجلة التي قام بها علماء الفلك العرب والصينيين. بينما توجد أدلة غير مؤكدة على أن الحضارات الأخرى شاهدت المستعر الأعظم، لم يتم الكشف عن أي سجلات.

بحلول القرن السابع عشر، أدت التحسينات في التلسكوبات إلى أول ملاحظات مؤكدة للسدم. بدأ هذا في عام 1610، عندما قام عالم الفلك الفرنسي نيكولاس كلود فابري دي بيريسك بأول ملاحظة مسجلة لسديم الجبار. في عام 1618، لاحظ الفلكي السويسري يوهان بابتيست سيسات أيضًا السديم. وبحلول عام 1659، أجرى كريستيان هويجنز أول دراسة مفصلة له.

بحلول القرن الثامن عشر، بدأ عدد السدم المرصودة في الزيادة وبدأ علماء الفلك في تجميع القوائم. في عام 1715، نشر إدموند هالي قائمة بستة سدم - M11 وM13 وM22 وM31 وM42 ومجموعة أوميجا قنطورس الكروية (NGC 5139) - في كتابه "سرد للعديد من السدم أو البقع الواضحة مثل السحب، المكتشفة مؤخرًا بين النجوم الثابتة بمساعدة التلسكوب ".

في عام 1746، قام عالم الفلك الفرنسي جان فيليب دي تشيزو بتجميع قائمة تضم 20 سديمًا، من بينها ثمانية لم تكن معروفة من قبل. بين عامي 1751 و53، صنف نيكولاس لويس دي لاكيل 42 سديمًا من رأس الرجاء الصالح، معظمها لم يكن معروفًا من قبل. وفي عام 1781، جمع تشارلز ميسييه فهرسًا مؤلفًا من 103 "سدم" (تسمى الآن أجسام مسيه)، على الرغم من أن بعضها كان عبارة عن مجرات ومذنبات.

باختصار، السدم ليست مجرد نقاط بداية لتطور النجوم، بل يمكن أن تكون أيضًا نقطة النهاية. وبين جميع أنظمة النجوم التي تملأ مجرتنا وكوننا، من المؤكد أن توجد غيوم وتكتلات ضبابية، فقط في انتظار ولادة الجيل الصافي من النجوم.