العملاق الأحمر (Red Giant)، نجم قطره يبلغ من 15 إلى 45 مرة قطر الشمس، ويعادل لمعانه أو نوره حوالي مائة مرة أو أكثر لمعان الشمس، وهو نوع من أنواع النجوم في الفضاء المحيط بمجرتنا مجرة درب التبانة، أو الطريق اللبني (Milky Way)، وتعتبر نجوم العمالقة الحمر نجوما غير أعتيادية، لأن أعضاء هذه المجموعة من النجوم تطلق من الطاقة الضوئية أضعاف مضاعفة مما تطلقه نجمة الشمس. من نوع العملاق الأحمر نجد الدبران (نجم) .
وهناك من النجوم مايسمى عملاق عظيم (Super giant)، وهو النجم الذي لمعانه يقدر بأكثر من 50 ألف مرة لمعان الشمس.
وبالرغم من أن النجوم التي نراها تبدو بيضاء بالعين المجردة، ولكنها تحمل ألوانا عديدة، وكل لون من الألوان يدل على مرتبة النجم الطيفية، ويرمز إليه الفلكيون برمز مميز(مثل G للنجوم الصفراء، و M للنجوم الحمراء).
فمن النجوم التي لونها أحمر منكب الجوزاء في كوكبة الجبار، وكذلك قلب العقرب .
تكون العملاق الأحمر
يتكون العملاق الأحمر نتيجة لتحول أنوية ذرات الهيدروجين المكونة للنجم -مع مرور الزمن- إلى هيليوم بطريق الاندماج النووي مثل ما يحدث في باقي النجوم. ولكن يتحول النجم بالتدريج إلى عملاق أحمر قرب انتهاء الهيدروجين، وعند بدء تحول العناصر الخفيفة مثل الكربون والأكسجين والنيتروجين إلى الحديد. ولا يحدث هذا إلا عندما ترتفع درجة حرارة قلب النجم إلى نحو 2000 مليون درجة.فيتمدد النجم وعلى الأخص تتمدد طبقاته الغلافية الغازية نتيجة لأرتفاع درجة الحرارة في النجم، مكونة هالة حمراء اللون هائلة الحجم متوهجة وتشع ضياءا شديدا جدا.
ويعتقد علماء الفلك أن هذا سيكون مصير الشمس أيضا. فقد مضى على الشمس نحو 5و4 مليار سنة منذ تكونها من سحابة من الهيدروجين والهيليوم : 76 % هيدروجين ،و 23 % هيليوم ونحو 1 % عناصر أخرى. وهي لا زالت تحرق الهيدروجين بالاندماج النووي وتحوله إلى هيليوم وكربون وأكسجين وعناصر أخرى خفيفة. ويحسب لها العلماء أن استهلاكها للهيدروجين والهيليوم والكربون والأكسجين سينتهي بعد نحو 5 مليارات من السنين. ولكنها ستبدأ في الكبر بارتفاع درجة حرارة قلبها من 30 مليون درجة إلى 50 مليون ثم إلى 100 مليون درجة، وتتحول إلى عملاق أحمر يتسع نصف قطره مدار حتى يصل إلى عطارد ثم مدار الزهرة ثم مدار الأرض. وعندما يصل نصف قطر الشمس كعملاق أحمر إلى مدار الأرض ، تكون الحياة على الأرض قد أنتهت قبلها بمليارات السنين نظرا للحرارة الشمسية المتزايدة. يقدر العلماء أنه بعد نحو 1 مليار سنة من الآن تبدأ البحار تتبخر من شدة الحرارة وبعد 3 ملايارات من السنين تصبح الأرض جافة تماما وتصبح كوكبا لا توجد حياة فيه.
خصائص العملاق الأحمر
ينتمي العملاق الأحمر إلى التصنيف الطيفي K و M والتي تبلغ درجة حرارة سطحها من 3330 كلفن (تعادل تصنيف طيفي M5 ) إلى 4750 كلفن (تعادل تصنيف طيفي K0 ) . ويندر وجود بينها التصنيفات الطيفية Rأو S أو N ، والتي تبلغ درجة حرارتها بين 1900 إلى 5400 كلفن طبقا لتقسيم شميت-كالر لعام 1982 .
وبالمقارنة بالشمس والتي تبلغ درجة حرارة سطحها 5780 كلفن فإن درجة حرارة العملاق الأحمر أقل من ذلك فيكون النهاية العظمى لأشعاعها كجسم أسود في نطاق اللون الأحمر أو البرتقالي.
ونظرا إلى ضخامة حجم العملاق الاحمر والاتساع الكبير لمساحة سطحه فتكون كمية الغشعاع وبالتالي ضياءه عالية جدا وهي تمثل نجوما ذات قدر مطلق كبير. ففي نطاق الضوء المرئي يصل قدرها المطلق للتصنيفين K و M من -0,4 إلى 0,7 ، و بالمقارنة بالقدر 8و4 للشمس فغن العملاق الأحمر يفوقها نحو 100 مرة . كما يبلغ ضياءها الكلي عبر جميع أطوال الموجة التي تشعها فيصل قدر التصنيفين K و M من -2,6 إلى 0,4 ، وبالمقارنة بالشمس والتي يبلغ قدرها 7و4 تفوق ضياءه ضياء الشمس بنحو 1000 مرة . وشدة الصياء هذه هي التي تجعلها ترى بسهولة بالعين المقجردة في صفحة السماء المليئة بنجوم أبرد من ذلك من نجوم النسق الأساسي رغم بعدها عنا الكبير. فمن بين النجوم التي ترى بالعين المجردة نجد كثيرا من نواع نجوم العملاق الأحمر.
ونظرا لانخفاض درجة حرارة أسطح العمالقة الحمر وشدة ضياءها فغننا نجدها في الرسم البياني الذي يمثل تصنيف هرتزشبرونج-راسل في الجزء العلوي على اليمين.
وتتميز العمالقة الحمر باتساع كبير لغلافها الضوئي ، مما يجعل من الازم إعادة النظر و التدقيق في تعريفات بياناتها الفيزيائية مثل تعريف درجة حرارة السطح لها ، وكثافة السطح ، و نصف القطر .
نجوم لا تصل إلى حالة عملاق أحمر
النجوم صغيرة الكتلة لا يكون فيها حمل حراري وبالتالي لا يتجمع في قلبه هيليوم ، ولكن يستمر في مزاولة اندماجة النووي من دون أن يصبح عملاقا أحمرا. وتسمى مثل تلك النجوم قزم أحمر . ويقدر عمر تلك النجوم بأعمار تفوق عمر الكون نفسه ولذلك فلا توجد مشاهدات تبين أن تلك النجوم الصغيرة الكتلة تتقدم في العمر (يسير فيها الاندماج النووي بمنتهى البطأ).
ومن جهة أخرى نجد نجوما بالغة الكتلة ويتطور كل منها حتى يصبح عملاقا عظيما ، تلك العمالقة العظام (كتلة النجم منها أكبر من الشمس 50 أو 100 مرة ) نجدها تنتقل خلال تطورها على الرسم البياني ل تصنيف هرتزشبرونج-راسل أفقيا إلى اليمين واليسار حتى تصل إلى اليمين على الرسم حتى تصبح عملاقا عظيما أحمرا ، وينتهي عمر النجم منهم في صورة انفجار من نوع مستعر أعظم II .
.
الأحد 29 مايو 2011 - 17:32
