الجواب المختصر: على حسب حجم النجم.

تولد النجوم وسط سحب هائجة، و تموت هائجة أيضًا. ولكن كم تعيش النجوم بالضبط؟ باختصار يعتمد على حجم النجم.

في أغلب فترة حياته، يعيش النجم في حالة من التوازن الدقيق تعرف بالتوازن الهيدروستاتيكي، حيث تكون الجاذبية التي تسحب النجم إليها متوازنة مع الدفع الخارجي الناتج عن التفاعلات النووية التي تحدث بداخل لب النجم. ينتج الدفع الخارجي عندما يصهر النجم نواة الهيدروجين لتكوين نواة الهيليوم، وينتج عن هذه العملية طاقة هائلة تحافظ على شكل النجم وبريقه.

ولكن عندما يستهلك كل الهيدروجين، سينطلق النجم في طريق لا رجعة فيه مآله الموت. سيحرق النجم غاز الهيليوم لفترة من الزمن، وأكبر النجوم ستستمر في حرق المواد الكيميائية وصولًا إلى الحديد، ولكنها حتمًا ستموت. للنجوم أحجام مختلفة، فحجم الشمس يساوي ٧٪؜ وهناك ٢٥٠ حجمًا مختلفًا، فمن يموت بسرعة أكبر؟

عالم الفيزياء الشمسية راين فرنش من كلية لندن الجامعية قال للايف ساينس : “تحرق النجوم الكبيرة كمية أكثر من الوقود، ولكنها تحرقه بصعوبة أكبر و بتوهج أوضح”. حجم النجوم الكبير يعني بأن الجاذبية ستسحق كل المواد باتجاه لبها بكثافة أكبر مقارنةً بالنجوم الأصغر حجمًا، لذا تحدث تفاعلاتها النووية بمعدلات عالية للغاية.

وقال فرنش : “تستنزف النجوم الكبيرة الوقود المتوفر لديها بسرعة أكبر من النجوم الأصغر”. أكثر النجوم ضخامًة تعيش حياةً كونية محدودة لبضع مئات ملايين السنين، فهي تعيش بسرعة و تموت بسرعة. أما النجوم الصغيرة التي تساوي نسبة كتلتها تقريبًا ١٠٪؜ من كتلة الشمس فلديها كمية ضئيلة من الوقود لحرقه، ومع ذلك يمكنها أن تعيش بالاعتماد على مخزون الوقود المتوفر لديها لمئات بلايين السنين.

ولأن الكون خُلق قبل ١٣,٨ بليون سنة، ببساطة لم يكن هناك وقتٌ كافٍ لكي يكبر عمر النجوم الصغيرة.  

قال فرنش: “أحد أقدم النجوم المكتشفة هو نجم يعرف بنجم متوشلخ”. سمي النجم الذي يبعد ١٩٠ سنة ضوئية عن الأرض بهذا الاسم نسبة إلى الشخصية التي تحدث عنها الإنجيل والتي عاشت لألف عام.

قال فرنش: “الزمن التقديري الحالي لعمر النجم هو ١٣,٧ بليون سنة”. وهذا يعني بأنه خُلق بعد فترة قصيرة من الانفجار العظيم.

وعلى النقيض، اكتشف الفلكيون نجومًا تعرف بالنجوم البدائية وهي لا زالت في طور التكوين. ورأوها باستخدام مصفوف مرصد اتاكاما المليمتري/ تحت المليمتري الكبير (مرصد ألما) في تشيلي، ووفقًا لجمعية ماكس بلانك عمر النجوم أقل من ٥٠٠,٠٠٠ سنة. قال فرنش : “في الوقت التي اشتعلت فيه هذه النجوم، كان البشر يستخدمون أدوات مصنوعة من الحجارة”.

ولكن كيف يقدر الفلكيون عمر النجوم؟ يقول فرنش : “الأمر ليس سهلًا، فالفلكيون يأخذون مجموعة من القياسات لكتلة النجم وتوهجه وسرعته في الفضاء مقارنةً مع النجوم الأخرى، ومحاكاة النجوم في الحاسوب لتقدير عمر النجم”.

يبلغ عمر شمسنا ما يقارب ٤,٦ بليون سنة – الفترة ما بين نجوم متوشلخ والنجوم البدائية. يعتقد الفلكيون عمر الشمس اقترب من المنتصف المقدر لحياتها. قال فرنش : “بعد ما يقارب خمسة بليون سنة ستتوقف الشمس عن صهر الهيدروجين وتحويله إلى هيليوم بداخل لبها”.

عندما ينفذ لب الشمس من الوقود ليوقف الجاذبية، ستبدأ في الانكماش، وفي هذه الأثناء ستتضخم قشرة الشمس الخارجية لأنها لا زالت تحتوي على بعض الهيدروجين لتحرقه. قال فرنش : “ستصبح الشمس ضخمة للغاية لدرجة أنها ستبتلع مدارات كوكبي عطارد والزهرة”. بعد ما يقارب بليون سنة سيستهلك اللب الخارجي كل الهيدروجين وسيبدأ في عملية اندماج الهيليوم، وفي النهاية سينفد الهيدروجين في الشمس، سيتقلص لبها ليصبح كرة من الكربون والأكسجين تعرف بالقزم الأبيض، وستتبدد طبقاتها الخارجية لتصبح سديمًا- يحتوي السديم على بقايا بلازما ساخنة.

وتذكروا بأنه حتى ولو عمرت أكبر النجوم أكثر من الإنسان، إلا أن كل شيء مآله الزوال.

المصدر: https://www.livescience.com

ترجمة: روان الرفاعي

مراجعة وتدقيق: د.فاتن ضاوي المحنّا

تويتر: @F_D_Almutiri