السدم المظلمة عبارة عن غيوم جزيئية شديدة الكثافة والبرودة؛ حيث تحتوي على حوالي نصف جميع المواد بين النجوم، وتتراوح كثافتها بين مئات إلى ملايين من جزيئات الهيدروجين لكل سنتيمتر مكعب؛ وهذه الغيوم هي المواقع التي تتشكل فيها النجوم الجديدة من خلال انهيار الجاذبية لبعض أجزائها، ويوجد معظم الغاز المتبقي في الوسط النجمي المنتشر، وهو غير واضح نسبيًا بسبب كثافته المنخفضة جدًا؛ إذ تبلغ حوالي 0.1 ذرة هيدروجين لكل سم مكعب، ولكن يمكن اكتشافه من خلال انبعاثه الراديوي لخط 21 سم من الهيدروجين المحايد.^[١]

خواص ومكونات السديم المظلم

شكل السديم المظلم

تظهر السدم المظلمة على شكل بقع سوداء غير منتظمة الشكل في السماء، وتحجب ضوء النجوم التي تقع خلفها، وليس لها حدود خارجية محددة بوضوح، وأحيانًا تتخذ أشكالًا ملتوية بسبب الاضطرابات داخلها، كما يمكن رؤية السدم الكبيرة بالعين المجردة، وتظهر على شكل بقع داكنة على خلفية أكثر إشراقًا لمجرة درب التبانة، وتولد النجوم داخل السحب الجزيئية.^[١][٢]

مكونات وتركيبة السديم المظلم

فيما يلي مكونات السديم المظلم:

• الهيدروجين: اعتمادًا على درجة حرارة السحابة وكثافتها، يمكن العثور على الغازات، وخاصة الهيدروجين في شكل ذرة أو أيون أو جزيء، وبالتالي فإن المادة العادية تتكون أساسًا من الهيدروجين المتأين H+، والذري H1، الجزيئي H2، وحبيبات الغبار الصلبة، حيث إن حبيبات الغبار بين النجوم هي في الواقع مجموعات بسيطة من الجزيئات التي تصبح أكثر تعقيدًا لتحقيق أبعاد 0.1 ميكرومتر.^[٣]
• الغبار: تحتوي على تركيز عالٍ جدًا من الغبار، وهذا يسمح لهم بتشتيت وامتصاص كل الضوء البصري الساقط، مما يجعلهم معتمين تمامًا عند الأطوال الموجية المرئية، وتكون أكثر وضوحًا عند وضعها أمام سديم انبعاث لامع، مثل سديم رأس الحصان، أو في منطقة غنية جدًا بالنجوم، المثال الأكثر شهرة في نصف الكرة الجنوبي هو سديم كيس الفحم.^[٤]
• النجوم المحتضرة: تنبثق السدم الكوكبية من النجوم المحتضرة ولكنها ليست ضخمة بما يكفي لتصبح مستعرات أعظم، أي النجوم العملاقة الحمراء، وهذا يعني أن نجما عملاقًا أحمر قد ألقى غلافه الخارجي في حدث أقل عنفًا من انفجار سوبرنوفا، وأصبح نجمًا شديد الحرارة.^[١]

درجة حرارة السديم

يتراوح متوسط ​​درجة الحرارة داخل السديم المظلم من حوالي 10 إلى 100 كلفن، مما يسمح بتكوين جزيئات الهيدروجين وتكوين النجوم، وتُعرف السدم المظلمة الكبيرة، والتي يمكن أن تحتوي على أكثر من مليون كتلة شمسية من المواد وتمتد على 200 فرسخ فلكي باسم السحب الجزيئية العملاقة.^[٥]

خصائص السديم

تقوم بتشتيت وامتصاص كل الضوء البصري الساقط من نجوم الخلفية أو السديم الانعكاسي عليها؛ مما يخلق أشكالًا غير منتظمة ليس لها حدود محددة، ونتيجة لذلك، تشكل سديم مظلم أو سديم امتصاص معتم تمامًا عند الأطوال الموجية المرئية، حيث تكون أكثر وضوحًا عندما تقع أمام سديم انبعاث لامع أو في منطقة غنية جدًا بالنجوم.^[٦]

أمثلة على سدم مظلمة

سديم كيس الفحم

هو سديم مظلم، يمكن رؤيته بسهولة على خلفية مرصعة بالنجوم، وحتى أنه يكون غالبًا السديم المظلم الأكثر وضوحًا، حيث ينخفض ​​ضوء النجوم القادم إلى الأرض من خلاله بمقدار 1 إلى 1.5 درجة، ويبعد حوالي 500 سنة ضوئية عن الأرض وقطره 50 سنة ضوئية، كما أنه يظهر في أساطير شعوب نصف الكرة الأرضية الجنوبي وقد عرفه الأوروبيون منذ حوالي 1500.^[٧]

سديم الأفعى

عبارة عن امتداد من النجوم يظهر على شكل حرف S، ومعروف باسم سديم الأفعى، وهو مدرج أيضًا باسم Barnard 72، وهو واحدة من 182 علامة مظلمة للسماء تم فهرستها في أوائل القرن العشرين بواسطة عالم الفلك إي إي بارنارد، كما أن سدم برنارد عبارة عن غيوم مظلمة بين النجوم من الغاز والغبار المظلم.^[٨]

سديم الكوز

وهو في الواقع عمود من الغاز والغبار، ويسمى هذا العمود العملاق بالسديم المخروطي بسبب شكله المخروطي في الصور الأرضية، ويقع في منطقة تشكل النجوم المضطربة.^[٩] 

سديم الحصان الأسود

هو سديم مظلم ضخم يحجب جزءًا من ألمع المناطق في مجرة درب التبانة، ويمكن فقط رؤية هذا السديم من الأماكن المظلمة للغاية، حيث إن أي كمية من التلوث الضوئي أو ضوء القمر ستحجب رؤيته، كما أن الضباب أو أي رطوبة أخرى في الغلاف الجوي سوف تمنع من رؤيته في سماء الليل، أما إذا كانت مرئية، فهذا يعني أنه كبير، ويشبه في شكله ظل حصان قافز، إذا تم النظر إليه من الجنب، كما يمكن رؤية هذا السديم من جنوب مركز مجرة ​​درب التبانة عند الغسق الفلكي.^[١٠]

سديم دوداد المظلم

هو سديم مظلم بالقرب من الكتلة الكروية NGC 4372، وهو قريب من مركز المجرة ويبلغ طول قوسه ثلاث درجات تقريبًا، على الرغم من عدم تسميتها رسميًا، ولكن أصبحت هذه السحابة الجزيئية الطويلة معروفة بهذا الاسم، ويمكن العثور عليها في كوكبة موسكا الجنوبية باستخدام مناظير قوية.^[١١]

سديم رأس الحصان

يعد سديم رأس الحصان أحد أكثر السدم التي يمكن رؤيتها في السماء، وهو جزء من سحابة جزيئية كبيرة ومظلمة، المعروف أيضًا باسم Barnard 33، وتم اكتشاف هذا الشكل لأول مرة عن طريق صورة فوتوغرافية في أواخر القرن التاسع عشر، حيث إن التوهج الأحمر ينشأ من غاز الهيدروجين في الغالب، المتواجد خلف السديم، والذي يتأين بواسطة النجم اللامع القريب سيجما أوريونيس، كما يرجع سبب ظلام سديم رأس الحصان في الغالب إلى الغبار الكثيف، ويتم توجيه تيارات الغاز التي تخرج من السديم بواسطة مجال مغناطيسي قوي.^[١٢]

حقائق أخرى عن السديم المظلم

فيما يلي حقائق أخرى عن السديم المظلم:^[١٣][١٤]

• تحتوي معظم السدم على مواد النجوم والكواكب، بما في ذلك الغازات والغبار والجزيئات المعقدة.
• تختلط غازات النجوم وغبارها بسحب الغاز عندما تموت وتفقد موادها في الفضاء، مما يخلق السدم المعقدة التي نراها.
• تكون السدم دائمًا في حالة حركة، على الرغم من أنها تبدو هادئة في الصور، حيث تختلط الغيوم وتتلاشى، مما ينتج عنه مجالات مغناطيسية.
• تشكلت الشمس والكواكب في سديم منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
• يمكن للمادة الموجودة بجانب هذا السديم المظلم أن تتقلص بمرور الوقت حيث تجمعهم الجاذبية معًا.
• يمكن أن يضيء السديم المظلم بمرور الوقت عندما يتحول النجم المتكون إلى نجم أولي، وهي الخطوة الأولى في التحول إلى نجم كامل.
• يمكن رؤية السدم المظلمة، لكن لا يمكن رؤية المادة المُظلمة.