أنواع السديم: حقائق ومعلومات مدهشة

تعرف السدم (بالإنجليزية: Nebulae) بأنها سحب عملاقة من الغبار، وغازات النيتروجين والهليوم المنتشرة بشكل واسع في الفضاء، حيث تنجذب هذه الكتل والغازات إلى بعضها البعض بشكل بطيء بفعل الجاذبية، وتصبح الجاذبية أكثر قوة عندما تكبر هذه الكتل أكثر، كما تتواجد السدم في الفضاء بين النجوم، وتساعد التلسكوبات مثل تلسكوب سبيتزر الفضائي الخاص بناسا علماء الفلك في معرفة كيف تبدو هذه السدم في الفضاء، ويعتبر سديم الحلزون أقرب سديم إلى الأرض.^[١]

السديم المظلم

يعرف بأنه عبارة عن غيوم جزيئية من الغبار والغازات، تتسم بأنها باردة، وذات كثافة عالية؛ حيث تتراوح الكثافات النموذجية لها من مئات إلى ما يساوي الملايين أو أكثر من جزيئات الهيدروجين لكل سنتيمتر مكعب، كما أنه قادر على أن يحجب الضوء القادم من الأجسام التي خلفه؛ لذلك سمي بالسديم المظلم، ومن الأمثلة عليه سديم رأس الحصان الموجود في ذراع الجبار، والذي يقوم بحجب الضوء القادم من خلفه من سديم إشعاعي أكبر منه؛ وقد سمي بذلك لاتخاذ الغبار في المنطقة المظلمة شكل رأس الحصان.^[٢][٣]

السديم الانعكاسي

هي سحب من الغبار والغازات التي تعكس الطاقة الضوئية القادمة إليها من نجم قريب، أو مجموعة من النجوم، ولا يقوم السديم الانعكاسي بانبعاث للإشعاعات كما يحدث بالسدم الإشعاعية، كما يميل السديم الانعكاسي إلى الظهور باللون الأزرق؛ وذلك بسبب الطريقة التي ينتشر بها الضوء، حيث يتشتت الضوء الأزرق بكفاءة أكثر من غيره، كما تتواجد السدم الإشعاعية والانعكاسية في الغالب معًا، ويعرفان باسم السدم المنتشرة.^[٤][٥]

السديم الإشعاعي

هو سحابة من الغازات تتميز بأنها ذات لون أحمر؛ وذلك لاحتوائها على الهيدروجين بكثرة، ويتم إنتاج اللون الأخضر، والأزرق بالإضافة إلى اللون الأحمر بناءً على ذرات العناصر المتوفرة، كما تتسم هذه السدم الإشعاعية بأنها ذات درجات حرارة مرتفعةٍ جدًا، وتتوهج نتيجة قيام النجوم بتنشيط ذرات السحب بواسطة الأشعة فوق البنفسجية، وغالبًا ما تتشكل النجوم الحديثة والمستمرة في السدم الإشعاعية.^[٦][٧]

السديم الكوكبي

تعرف السدم الكوكبية بأنها أجسام فلكية تتكون في المقام الأول من مواد غازية؛ حيث تشكلت أثناء المراحل الأخيرة من حياة النجوم التي تتراوح كتل ولادتها ما بين 1 و8 كتل شمسية، كما تتسم بأنها غالبًا ما تكون متناسقة المظهر، وقد يصل عدد السدم الكوكبية إلى ما يقارب الآلاف في مجرة درب التبانة، ومن الجدير بالذكر أن دراسة علماء الفلك للسدم الكوكبية تساعدهم في فهم تفاصيل كثيرة تتعلق بالنجوم وتطورها.^[٨][٩]

تكون السديم الكوكبي

تحاول النجوم حماية نفسها من الانهيار بفعل قوة الجاذبية؛ حيث تقوم بالاحتفاظ بغاز داخلي ذي ضغط مرتفع بواسطة الاندماج النووي، كما يعتبر الهيدروجين المصدر الأساسي للطاقة المطلوبة لهذا الاندماج النووي، وقد يلجأ النجم إلى العناصر الأخرى في حالة نفاذ الهيدروجين، لكن في النهاية عند نفاذ جميع العناصر يصبح النجم غير مستقر، وتبدأ الطبقات الغازية الخارجية الخاصة فيه بالهروب والتمدد بالفضاء، مشكّلة بذلك ما يعرف بالسديم.^[١٠]

خصائص السديم الكوكبي

فيما يلي بعض خصائص السديم الكوكبي:^[١١]

• تعتبر كثافة السدم الكوكبية منخفضة جدًا؛ حيث تتراوح بين عدة مئات إلى مليون ذرة لكل سنتيمتر مكعب.
• تمتد هذه السدم بسنة ضوئية واحدة بمعدل 20-50 كم في الثانية.
• تصل درجة حرارة الغاز في السديم إلى ما يقارب 10000 درجة مئوية.
• تتسم أطياف السدم الكوكبية بأنها خطوط إشعاعية غير مترابطة تصدر من الذرات والأيونات؛ حيث يعتبر الخط الأحمر للهيدروجين، والخط الأخضر للأكسجين.
• تتسم أشكال السدم الكوكبية بأنها جميلة وغير واضحة؛ إذ إن بعضها يشبه شكل الصدفة، وبعضها الآخر يشبه شكل الفراشة مع زوج من فصوص ثنائية القطب.
• توجد أغلبية السدم الكوكبية في اتجاه مستوى قرص مجرة درب التبانة، والقليل منها في الهالة، ومنطقة انتفاخ المجرة.^[١٢]
• تعتبر المرحلة العمرية لحياة السدم قصيرة نسبيًا؛ حيث يتم حساب عمر السديم من اللحظة التي انفصل فيها عن النجوم من خلال معرفة الحجم الحقيقي للسديم بواسطة حجمه الزاوي، ويتم تقسيم نصف قطر السديم الكوكبي على سرعة التمدد؛ مما يؤدي إلى الحصول على عمر السديم من لحظة الانفصال، وتصل أعمار السدم إلى حوالي 30000 عام.^[١٣]

أمثلة على السديم الكوكبي

توصل علماء الفلك بواسطة تلسكوب هابل الفضائي إلى العديد من السدم الكوكبية، وفيما يلي بعض منها:^[١٤]

• سديم زحل: يمتلك مركزًا مُشعًّا يحاط بالغاز والغبار على شكل كرة قدم، كما يقع في كوكبة الدلو.
• سديم ستينغراي: يقدر حجمه بـ130 نظامًا شمسيًا؛ وبذلك يعتبر أصغر سديم كوكبي.
• سديم الدمبل: يبعد من الأرض مسافة 1200 سنة ضوئية، وهو أول سديم كوكبي تم تسجيله.
• سديم الحلقة: تعود تسميته بذلك إلى شكله الذي يشبه الحلقة.

معلومات أخرى عن السديم الكوكبي

كان يعتقد العلماء أن السدم الكوكبية عبارة عن كواكب لأنها تشبهها من خلال رؤيتهم لها بواسطة التلسكوبات الصغيرة، لكن تبين فيما بعد أنها ليست كذلك، فعندما ينتهي عمر السديم الكوكبي تستمر الطبقات الخارجية للنجم بالانفصال عنه، وينتج عن ذلك أن اللب المتبقي من النجم يكون مشعًا ودرجة حرارته عالية تصل إلى 100000 درجة مئوية، حينها يسمى قزمًا أبيض، وتتسم هذه الأقزام البيضاء بأنها صغيرة الحجم، وعالية الكثافة.^[١٥][١٦]

بقايا الانفجارات النجمية

يعرف بأنه انفجار هائل، حيث يقوم النجم بطرد أغلب كتلته على هيئة سحابة تتمدد على نحو شديد، مثل هذه الانفجارات تحدث كل 50 عامًا داخل مجرة كبيرة، كما تمر بقايا الانفجارات النجميّة بمراحل عديدة خلال توسعها، بداية يحدث التمدد بشكل كبير ويصاحبه انخفاض في درجة الحرارة؛ وذلك بسبب توزع الحرارة على حجم أكبر مما سبق، وتبقى هذه المرحلة مئات السنين، وفي المرحلة التي تليها تقوم الطبقات الخارجية الباردة بإشعاع الطاقة، حيث تستمر هذه المرحلة آلاف السنين، وفيما بعد يتباطأ التوسع بشكل ملحوظ، وتستمر المادة الكثيفة المتواجدة في الجوانب الخارجية للنجوم بالإشعاع لمئات الآلاف من السنين، وفي المرحلة النهائية يصبح الضغط داخل بقايا الانفجارات النجمية مساويًا للضغط في الوسط النجمي؛ مما جعل بقايا الانفجارات النجمية أقل تميزًا،^[١٧] وتصنف بقايا الانفجارات النجمية كما يلي:^[١٨]

• بقايا من نوع الصدف: ترفع الموجة الصدمية التي تنتج من الانفجارات النجمية درجة حرارة المواد بين النجوم، وتعمل على تنشيطها في الفضاء؛ منتجة بذلك هيكلًا من المواد الساخنة، يشبه ذلك الهيكل شكل الصدف؛ لذلك سميت بهذا الاسم، كما تُحدِث في هذه البقايا ظاهرة تعرف بإشراق الأطراف؛ حيث يتواجد الغاز الساخن في منطقة الأطراف أكثر مما هو عليه في المركز عند نظرنا إليه.
• بقايا تشبه سرطان البحر: تتفاعل الإلكترونات ذات الطاقة العالية الموجودة في السدم مع المجال المغناطيسي بواسطة عملية تدعى الإشعاع السنكروتروني، والتي تصدر منها الأشعة السينية، والضوء المرئي، وموجات الراديو، وتعرف بأنها تظهر على شكل نقطة.
• بقايا مركّبة: قد تضم بقايا من كلا النوعين بقايا من نوع الصدف، وبقايا تشبه سرطان البحر؛ وذلك بناء على الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يراقب، وتضم نوعين الأول المركبات الحرارية التي تظهر في نطاق الموجات الراديوية بقايا انفجارات نجمية من نوع الصدف، بينما تظهر في الأشعة السينية بقايا انفجارات نجمية تشبه سرطان البحر، أما النوع الثاني وهو المركبات البليريونية؛ فإنها تشابه بقايا الانفجارات النجمية التي تشبه سرطان البحر في كل من موجات الراديو، والأشعة السينية، ومن الممكن أن تحتوي على بقايا من نوع الصدف.

الفرق بين السديم والمجرة

تتواجد السدم والمجرات داخل الكون، لكن هناك اختلافات عديدة فيما بينهما تتمثل بما يلي:^[١٩]

• يعرف السديم في الأصل بأنه كلمة لاتينية تعني سحابة؛ فهو عبارة عن سحابة من الغبار، والغازات المتأينة مثل الهيدروجين والهليوم، بينما المجرة هي مجموعة عملاقة من النجوم المرتبطة ببعضها البعض بواسطة الجاذبية.
• يعتبر حجم السديم صغيرًا مقارنة مع حجم المجرة، فمن الممكن رؤية سديم داخل المجرة، ولكن العكس غير صحيح.
• تنهار السدم لتكون نجمًا، بينما لا يحصل ذلك في المجرات.
• يقدر عمر المجرات بأنه أطول من عمر السدم، وتتخذ المجرات أنماطًا معينة كالعناقيد، والمجموعات، ولا يوجد مثل هذه الأشكال في السدم.
• يتم تصنيف المجرات اعتمادًا على أشكالها، وأحجامها، ودرجة سطوعها إلى مجرات حلزونية، ومجرات بيضاوية الشكل، ومجرات غير منتظمة الشكل، بينما تصنف السدم بناء على بنيتها.