منكب الجوزاء هوعادةً النجم العاشر الأكثر سطوعًا في سماء الليل، ويلي الرجل الجبار ليكون ثاني ألمع نجم في كوكبة الجبار. يُعد نجمًا متغيرًا شبه منتظم محمرًا احمرارًا واضحًا، يتراوح قدره الظاهري بين +0.0 و+1.6، ويتمتع بأوسع نطاق يظهره أي نجم ذي قدر ظاهري من الدرجة الأولى. يُعد منكب الجوزاء أكثر النجوم سطوعًا في سماء الليل بأطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء. يُسمى حسب تسمية باير α أوريونيس، وتحول في اللاتينية إلى ألفا أوريونيس، واختُصِر إلى ألفا أوري أوα أوري.

مُصنّفًا على أنه عملاق أحمر ضخم ضمن أطياف النجوم من النوع إم 1-2، يُعد منكب الجوزاء أحد أكبر النجوم المرئية للعين المجردة؛ إذا تخيلنا أنه مركز النظام الشمسي، سيقع سطحه خارج حزام الكويكبات وسيبتلع مدارات جميع من عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ، وقد يبتلع مدارات المشتري أيضًا. مع ذلك، توجد عمالقة ضخمة حمراء عديدة ذات أحجام أكبر في درب التبانة، ومنها الراقص وَ«في واي الكلب الأكبر». تتراوح قياسات كتلة منكب الجوزاء من أقل من عشرة أضعاف كتلة الشمس بقليل وحتى أكثر من عشرين ضعف كتلتها بقليل. يُقدّر أنه يبعد نحو700 سنة ضوئية عن الشمس، ما يشير إلى قدر مطلق يُقدر بنحو-6. بعمر أقل من عشرة ملايين سنة، تطور منكب الجوزاء بسرعة بسبب كتلته الكبيرة، ومن المتسقط حتى ينتهي تطوره بانفجار مستعر أعظم، وذلك على الأرجح في غضون مئة ألف عام. بعد حتى قُذِف من مكان نشأته الأول في تجمع الجبار أوبي 1 النجمي -الذي يضم نجوم نطاق الجبار- لوحظ تحرك هذا النجم الهارب في الوسط بين النجمي بسرعة ثلاثين كيلومتر في الثانية، مشكلًا انحناءً صدميًا تزيد سعته عن أربع سنوات ضوئية.

في عام 1920، أصبح منكب الجوزاء أول نجم خارج النظام الشمسي يُقاس الحجم الزاوي لغلافه الضوئي. أظهرت دراسات لاحقة حتى القطر الزاوي (أي الحجم الظاهر) يتراوح بين 0.042 و0.056 دقيقة قوسية، ويُعزى هذا المجال إلى التحديدات غير الكروية سوداء الأطراف، والمظهر المتفاوت عند الأطوال الموجية المتنوعة. يُحاط أيضًا بغلاف معقد غير متناظر، يبلغ حجمه نحو250 ضعفًا لحجم النجم، وذلك بسبب ضياع كتلة النجم نفسه. يتجاوز قطر آر دورادوس (أبوسيف) والشمس فقط القطر الزاوي الملاحظ من الأرض لمنكب الجوزاء.

منذ أكتوبر عام 2019، بدأ منكب الجوزاء بالخفوت بصورة إشارة، وبحلول يناير عام 2020، هبط سطوعه بنسبة 2.5 تقريبًا، من قدر 0.5 إلى 1.5. بحلول فبراير عام 2020، توقف خفوت منكب الجوزاء وعاد للسطوع مجددًا. لم تجد المراقبات فوق الحمراء أي تغير ملحوظ في السطوع على مدى الخمسين عامًا الماضية، ما يشير إلى حتى الخفوت كان نتيجة لتغير في الإخماد ولم ينتج عن تغير أساسي في ضياء النجم. في 24 فبراير عام 2020، أشارت دراسات أخرى إلى حتى حجب «الغبار كبير الحبيبات المحيط بالنجم» قد يحدث التفسير الأكثر احتمالًا لخفوت النجم.

تاريخ ملاحظته

لوحظ منكب الجوزاء ولونه الأحمر منذ القدم؛ وصف عالم الفلك الكلاسيكي بطليموس لونه بالحدثة اليونانية هيبوكيروس، ووصف المترجم زيج سلطاني الخاص بأولوغ بيك هذا المصطلح لاحقًا بحدثة روبيدو، وهي المرادف اللاتيني لـ«الحمرة». في القرن التاسع عشر، وقبل وضع الأنظمة الحديثة للتصنيف النجمي، ضم أنجيلوسيكي منكب الجوزاء ضمن النماذج البدئية للنمط الثالث من النجوم (البرتنطقية إلى الحمراء). في اللقاء، قبل ظهور بطليموس بثلاثة قرون، لاحظ فهماء الفلك الصينيون منكب الجوزاء بلون أصفر؛ إذا كان هذا الأمر سليمًا، فقد تشير مثل هذه الملاحظة إلى حتى النجم كان في طور العملاق الأصفر الضخم مع بدايات العصر المسيحي، وهواحتمال وارد في ضوء الأبحاث الحالية حول البيئة المعقدة المحيطة بهذه النجوم.

الاكتشافات الناشئة الباكرة

وصف السير جون هيرشل تفاوت سطوع منكب الجوزاء في عام 1836، ونشر ملاحظاته في كتاب الخطوط العريضة في فهم الفلك. في الفترة بين عامي 1836 و1840، لاحظ تغيرات هامة في الحجم حين زاد تألق منكب الجوزاء على الرجل الجبار في أكتوبر عام 1837 ومجددًا في نوفمبر عام 1839. تبع ذلك فترة سكون امتدت لعشر سنوات، وفي عام 1849، لاحظ هيرشل دورة قصيرة أخرى من التقلب، بلغت ذروتها في عام 1852. سجل المراقبون لاحقًا نقاطًا عظمى كبيرة غير اعتيادية بفاصل عدة سنوات، ولكن بتقلب ضئيل في الفترة بين عامي 1957 و1967. أظهرت سجلات الجمعية الأمريكية لمراقبي النجوم المتقلبة (إيه إيه فّي إس أو) سطوعًا أعظميًا بنحو0.2 في عامي 1933 و1942، وأصغريًا بنحو1.2 لوحظ في عامي 1927 و1941. قد يُفسر هذا التفاوت في السطوع السبب وراء تصنيف يوهان باير، مع نشره أطلس يورانوميتريا في عام 1603، هذا النجم على أنه ألفا نظرًا إلى تغلبه على الرجل الجبار الذيقد يكون أكثر سطوعًا عادةً (بيتا). على خطوط العرض في القطب الشمالي، عنى لون منكب الجوزاء الأحمر ومسقطه الأعلى من الرجل الجبار في السماء حتى الإنويت (الإسكيمو) اعتبروه أكثر سطوعًا، ومن أحد أسمائه المحلية أولوريايواك أي «النجم الساطع».

في عام 1920، ركّب ألبرت ميكلسون وفرنسيس جي. بيز مقياس تداخل بطول ستة أمتار على مقدمة تلسكوب بطول 2.5 متر في مرصد جبل ويلسون. مع مساعدة جون أندرسون، قاس الثلاثة القطر الزاوي لمنكب الجوزاء عند 0.047"، ونتج عن هذا الرقم قطر يساوي 3.84×10⁸ كيلومتر (2.58 وحدة فلكية) بناءً على قيمة منظور 0.018". ولكن، أدى سواد الأطراف وأخطاء القياس إلى الشك في دقة هذه القياسات.

شهدت خمسينيات القرن العشرين وستينياته تطورَين أثّرا على نظرية الحمل النجمي في النجوم العملاقة الحمراء الضخمة: رسوم الستراتوسكوب ونشر كتاب بنية النجوم وتطورها في عام 1958، الذي كان بشكل أساسي من عمل مارتن شوارزشيلد وزميله في جامعة برنستون المدعوريتشارد هيرم. نشر هذا الكتاب أفكارًا حول كيفية تطبيق تقنيات الحاسوب لخلق نماذج نجمية، في حين تنتج رسوم الستراتوسكوب بعضًا من أجود الصور للحبيبات الشمسية والكلفات الشمسية على الإطلاق عبر أخد التلسكوبات المحمولة بالمناطيد فوق الاضطرابات الأرضية، ومن ثم تأكيد وجود الحمل في الغلاف الشمسي.

• نبضات في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (تلسكوب هابل الفضائي)

• صورة عالية التفاصيل مرصد بارانال VLT

• صورة في نطاق الأشعة الراديوية ذات طول الموجةسبعة مليمتر.

مستقبله كمستعر أعظم

يعتقد بعض الفهماء حتى نجم منكب الجوزاء يفترض أن ينتهي بانفجاره في صورة مستعر أعظم. وتختلف الآراء في الفترة الزمنية التي قد يحدث فيها هذا الحدث العظيم فبعضهم يعتقد أنه سيحدث خلال ألف سنة وآخرون يعتقدون حتى ذلك لنقد يكون قبل مائة ألف سنة.

وإذا وقع المستعر الأعظم فلن يتوارى ذلك عن الأرض وسوف يغطي صفحة السماء. وفي حال انفجار عملاق أحمر كمنكب الجوزاء في صورة مستعر أعظم متوسط الشدة من المقدر حتى تتضاعف شدة لمعانة نحو16.000 مرة. ويسطع منكب الجوزاء حاليا بقدر ظاهري 0.42، وعند انفجاره سيصل ذلك إلى القدر الظاهري من −9,5 إلى −10,5 أيقد يكون قدره المطلق −15,1 إلى −16,1.

ويعادل ذلك السطوع عندئذ نصف سطوع القمر. كما تقدر بعض المراجع حتى انفجار عملاق أحمر كمستعر أعظم فد يصل قدره المطلق ما بين −17 إلى −18 وربماقد يكون أعلى من ذلك للنجوم ذات الأقطار الكبيرة، وفي تلك الحالة قد يصل سطوع المستعر الأعظم الناشئ عن منكب الجوزاء إلى درجة سطوع القمر. ولكن نظرا لأن محور دوران منكب الجوزاء حول نفسه، فليس من المتسقط حتى يصيب الأرض انفجار أشعة غاما والذي قد يتسبب في احداث خلل للبيئة الحيوية على الأرض. وتبين قياسات قامت بها جامعات كاليفورنيا عام 2009 حتى نصف قطر منكب الجوزاء قد انكمش منذ عام 1993 بنسبة 15 % مع عدم تغير في مقدار ضيائه.

تكوين نجم اعظم

يبين نجم بالغ الكبر تغيرات في طيفه المرئي وفي استقطاب الضوء وفي جميع ما يصدره من أشعة كهرومغناطيسية وهي تعبر عن نشاطات متعددة تظهر على سطح النجم وتنتشر في جوه. وبالمقارنة بمعظم النجوم الفائقة الضخامة التي لها ورات تغير طويلة، يبين العملاق الأحمر بصفة عامة تغيرات شبه دورية أومن الممكن غير دورية ذات خصائص نباضة. وقد قام العالم الفيزيائي مارتن شفارتزشيلد بدراسة تلك النجوم وقام بنشر درس رائد في هذا الموضوع عام 1975 وهويُرجع تغيرات الضياء إلى تغيرات في اشكال الحبيبات الحارة التي تشكلها خلايا للحمل الحراري بالغة الكبر تغطي سطح أمثال تلك النجوم.

وبالنسبة للشمس فإن تلك الخلايا تسمى حبيبات شمسية وهي تمثل طريقة للحمل الحراري وهي التي تتسبب في اختلافات ضياء الغلاف الضوئي للشمس. ويبلغ متوسط قطر الحبيبة في الشمس نحو2000 كيلومتر (أي مساحة مماثلة لشبه الجزيرة الهندية) ولها عمق يبلغ نحو700 كيلومتر. وبما حتى سطح الشمس الكلي يبلغ نحوستة ترليون كيلومتر مربع فإنه يتكون عليها نحو2 مليون من تلك الحبيبات وهي التي تقع على الغلاف الضوئي. ونظرا لهدا العدد الكبير من الحبيبات فإنها تصدر ضياء بقدر ثابت نسبيا. ويعتقد حتى توجد تحت تلك الحبيبات حبيبات أخرى بالغة الكبر قد يبلغ عددها 5000 إلى 10.000 حبيبة بالغة الكبر، حيث يبلغ قطر جميع منها نحو30.000 كيلومتر ويمتد عمقها إلى 10.000 كيلومتر في باطن الشمس.

ويقارن شفارتزشيلد منكب الجوزاء بالشمس ويعتقد حتى منكب الجوزاء قد تحوي على عدد قليل من الحبيبات يبلغ جميع منها نحو180 كيلومتر، وعمقعا 60 مليون كيلومتر والتي تؤدي إلى عدم تساوي الحمل الحراري بسبب الخصائص المعروفة عن العمالقة الحمر من انخفاض درجة حرارتها وقلة كثافتها في طبقاتها العليا. وبناء عليه فإذا كان يظهر لنا ثلث تلك الحبيبات العظيمة في أي وقت، فقد يحدث التغير في درجة ضيائها هونتيجة للتغير الضوئي الكلي للنجم.

ويبدوحتى افتراض شفارزشيلد عن وجود خلايا للحمل الحراري بالغة الكبر على أسطح العمالقة الحمر والنجوم فائقة الكبر قد لفت نظر الفهماء واهتمامهم. فعندما التقط تلسكوب هابل الفضائي صورا لجوزاء عام 1995 وبين بقع ساخنة غريبة، فقد أعزى الفلكيون تلك البقع الساخنة إلى الحمل الحراري.

وبعد ذلك بسنتين شاهد الفلكيون اختلاف تناظري في توزيع ضياء النجم تبين وجود ثلاثة بقاع ساخنة على الأقل، ويتفق قدرها مع افتراض اسطح حمل حراري ساخنة. ثم اتىى ت سنة 2000 حيث قامت مجموعة من الفهماء تحت رعاية ألكس لوبل من مركز هارفارد-سمسونيان للفيزياء الفلكية CfA ولاحظت حتى منكب الجوزاء تسود جوه أعاصير من الغازات الساخنة والباردة. وتبين لمجموعة الباحثين حتى الغلاف الطوئي لمنكب الجوزاء يتفجر من وقت لآخر باعثا كرات غاز ساخنة خلال طبقات عليا من الغبار البارد نسبيا.

كذلك فكر لفهماء في تفسير آخر وهوحدوث موجات ضغطية ناشئة عن تخلل غاز ساخن لمناطق باردة نسبيا من النجم.

وقام الفهماء بدراسة جومنكب الجوزاء لمدةخمسة سنوات بين عامي 1998 و2003 بواسطة مطياف التصوير الفضائي الملحق ب تلسكوب هابل الفضائي ووجدوا حتى فقاقيع غاز تظهر على أحد أطراف النجم وتهبط على طرف آخر.

انظر أيضا

المراجع

وصلات الخارجية

• مسقط الكون في الإنترنت