كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته:
النجوم هي تلك الأشياء الموجودة في الفضاء التي تزين السماء عند حلول الظلام والتي يضيء منها الكون نهارًا، فهي كائنات ذات خصائص وأشكال وأحجام مختلفة وبالطبع ألوان مختلفة أيضًا. السؤال عن كيفية ارتباط لون النجم بدرجة حرارته.
- الإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي أنه مع انخفاض درجة حرارة النجم، يتغير لونه من البنفسجي إلى الأحمر.
- من خلال الطيف المرئي وهو الشعاع الذي نراه من النجم في السماء سواء في الليل أو في الصباح.
- هذا الطيف عبارة عن طاقة كهرومغناطيسية يسيطر عليها اللون الأزرق عندما يكون في حالة حرارة شديدة.
- لأنه في هذه الحالة يوجد الكثير من الأشعة فوق البنفسجية مما يعطيها اللون الأزرق.
- النجوم الباردة غير شديدة الحرارة تفقد الكثير من أشعةها البنفسجية وتستبدلها بموجات حمراء.
- ثم يبدأ في التباين في اللون من الأصفر ثم البرتقالي إلى الأحمر وهو الأقل حارة.
- بناءً على ذلك، النظرية التي تشرح ألوان النجوم المختلفة اعتمادًا على بعدها عن الزاوية التي تراها فيها.
- وعندما تكون قريبة أو بعيدة، فهذه نظرية خاطئة لأن النجوم تختلف في اللون حسب درجة حرارتها.
- لذلك، فإن الإجابة التفصيلية على السؤال المتعلق بكيفية ارتباط لون النجم بدرجة حرارته تتضح من خلال القياسات الحرارية للنجوم.
- عندما تصل النجوم إلى أقصى درجة حرارة تتجاوز 40 ألف كلفن، فإنها تكون نجومًا زرقاء.
- وعندما تصل إلى أدنى درجة حرارة وهي 2000 كلفن فهي حمراء، وعندما تنظر إلى الشمس تجد أنها برتقالية.
- لأن درجة حرارة الشمس تصل فقط إلى 6000 كلفن، وبالتالي فإن لون الطول الموجي للشمس يكون أصفر ويميل إلى اللون الأخضر.
- لكننا لا نرى أشعة الشمس الخضراء والزرقاء لأنها تلتقي بجزيئات النيتروجين على سطح الأرض.
- والذي يعمل على تشتيت أشعة الموجة القصيرة التي تحتوي على كميات أكبر من الحرارة.
كيفية تحديد ألوان النجوم من الحرارة.
- بمعنى آخر، كيف يرتبط لون النجم بدرجة حرارته، وعند هذه النقطة يحدد العلماء الأشعة التي تنبعث من النجوم.
- من خلال عملية قياسية معقدة حيث يقيسون السطوع الظاهر للنجم بواسطة المرشحات.
- وهو ما ينقل الضوء في مساحة ضيقة جدًا، وبالتالي ينكسر الضوء داخل الفراغ ويبدأ في إظهار اللون الذي يتكون منه.
- بهذه الشرح طريقة، هناك ثلاثة أنواع من المرشحات يستخدمها العلماء لمعرفة لون الأشعة.
- يوجد مرشح الأشعة فوق البنفسجية والمرشح الأصفر المرئي والمرشح الأزرق، يعمل كل من المرشحات الثلاثة.
- بأطوال موجية تقارب 360 نانومتر، الأشعة فوق البنفسجية.
- 420 نانومتر للأشعة الزرقاء و 540 نانومتر للأشعة الصفراء المرئية.
- بالنسبة للنجوم التي تتجاوز درجة حرارتها 10000 كلفن، فإن تقدير درجة حرارة سطحها هو صفر.
- وهذا يعني أن الإنسان لا يستطيع أن يرى أو يشعر بأشعةها، وهذا وفقًا لاتفاقية دولية بين علماء الفلك من جميع أنحاء العالم.
- تمت ترجمة بقية الأشعة بواسطة مؤشر لوني قياسي، مما يشير إلى أن درجة حرارة النجوم الزرقاء تبلغ 0.4.
- بينما تصل درجة حرارة النجوم الصفراء إلى 2.0، فإن النجوم الحمراء التي تقل درجة حرارتها عن 2000 كلفن تصل إلى 0.65.
- هذه المؤشرات، على الرغم من أنها تشير في النهاية إلى درجة حرارة معينة، إلا أنها تجعل عملية القياس أكثر دقة وموثوقية.
كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته:
كيف يرتبط لون النجم بدرجة حرارته وأهمية تحديد لون النجوم
- نظرًا لأن لون النجم هو مؤشر لدرجة حرارته، فكلما انخفضت درجة الحرارة، زاد احمرار النجم، وكلما ارتفعت درجة الحرارة، أصبح النجم أكثر زرقة.
- كان تحديد لون النجوم ذا أهمية أكبر واكتشافات علمية أخرى وكان ذلك عام 1814.
- عندما لاحظ الفيزيائي الألماني جوزيف فراونهوفر وهو يحلل ضوء الشمس ويستخرج ألوانه.
- ولأن هناك أطيافًا أخرى موجودة في الأشعة غير التقليدية، فقد وجد خطوطًا دقيقة ذات لون أغمق من باقي الأشعة.
- في وقت لاحق، حدد العلماء في إنجلترا بعض هذه الخيوط وقاموا بتحليل هذه الخطوط لاكتشاف أن النجوم تحتوي عليها.
- العناصر الكيميائية التي تتوافق مع العناصر الكيميائية الموجودة على كوكب الأرض، أي النجوم في الفضاء.
- يتكون من بعض العناصر التي تتكون منها الأرض، وعلى هذا النحو قد يحتوي أيضًا على بعض خصائص الأرض.
- لذلك، تعتبر عملية قياس الطيف النجمي اليوم واحدة من العمليات القياسية لعلم الفلك واستكشاف الفضاء.
- أدت هذه العملية إلى اكتشاف أن النجوم تحتوي على عناصر كبيرة جدًا من الهيدروجين، تمامًا مثل كوكب الأرض.
- لكن الهيدروجين لا يُرى في أشعة النجوم ذات درجات الحرارة المرتفعة، فهو موجود فقط في التكوين الأساسي للأشعة، لكنه غير مرئي.
- لأنه في حالات الهيدروجين شديد السخونة، لا يمكنه إنتاج خطوط امتصاص وبالتالي يفقد جزءًا من خصائصه.
- على النقيض من ذلك، توفر النجوم ذات درجات الحرارة الباردة البيئة المناسبة للهيدروجين لتغيير مستويات الطاقة وإنتاج خطوط امتصاص.
- وفوق ذلك، يمتص النيتروجين الفوتونات التي تشكل الإلكترونات التي تعطي الهيدروجين لونه وتجعله مرئيًا.
- نستنتج مما سبق عندما نسأل كيف يرتبط لون النجم بدرجة حرارته باستخدام تلسكوب نموذجي.
- عندما تمر النجوم فائقة السخونة من خلاله، تصبح خطوط النيتروجين غير مرئية.
- وعندما يكون الجو باردًا حقًا، ترى خطوط الهيدروجين في مدى برودتها.
خطوط الهيدروجين المرئية وغير المرئية
- يرتبط لون النجم بدرجة حرارته، مما يؤثر على دوره في الهيدروجين الموجود في أشعة النجم.
- يظهر الهيدروجين في خطوط تسمى خطوط بلامر، والتي يمكن رؤيتها في درجات حرارة منخفضة.
- أظهرت الدراسات والتجارب العلمية أن درجة الحرارة المثالية لإنتاج خط بلومر واضح ومرئي هي 10 آلاف كلفن.
- كلما انخفضت درجة الحرارة، زاد ظهور خط بلامر، لكنه ليس واضحًا تمامًا.
- لذلك، فإن درجة حرارة 10 آلاف كلفن تحفز ذرات الهيدروجين إلى أعلى مستوى وتنقلها إلى أعلى مستويات الطاقة.
- تمتص جزيئات الهيدروجين فوتونات أكثر من المعتاد حتى تصل إلى نقطة الإثارة.
- ينتج خط امتصاص غامق وينتج كل عنصر كيميائي عنصرًا كيميائيًا مشابهًا.
- حتى يتم الوصول إلى مرحلة التأين الممكنة، يتم إنتاج درجة حرارة مختلفة تعمل في الإنتاج الأمثل لخطوط الامتصاص.
- والذي يظهر بدوره في الطيف المرئي للأشعة النجمية التي نراها تسقط على سطح الأرض.
