فيعلم الفلك،التصنيف النجمي هو تصنيف النجوم على أساس خصائصها الطيفية. رتبة النجم الطيفية هي رتبة للنجم تصفالتأين في طبقة النجم الخارجية (سطح النجم)، حيث يتم حثالذرات ليتم إطلاق الضوء، مما يعطي طريقة عملية لقياس درجة حرارة سطح النجم. يتمتحليل الضوء القادم من النجم عن طريق فصل مكوناته بواسطةجهاز فصل الطيف، ليتم فصلالفوتونات القادمة في هيئة خطوط ضوئية لها ألوانقوس قزح مفصولةبخطوط امتصاص. كل خط امتصاص يشير إلىأيونلعنصر كيميائي معين. وجود هذه خطوط الامتصاص فيالطيف يدل علىدرجة حرارة سطح النجم المؤثرة على الأيون.
تُصنَّف معظم النجوم حالياً باستخدام الأحرفO وB وA وF وG وK وM، حيث نجوم O هي الأسخن والأحرف المتتابعة تشير إلى التدرج في البرودة حتى نصل إلى الحرف M وهو الأبرد. عادةً تكون نجوم O ذات لون أزرق، وB بلون أزرق مبيضّ، وA بلون أبيض، وF بلون أبيض مصفرّ، وG بلون أصفر، وK بلون برتقالي وM بلون أحمر. لكن لون النجم الفعلي قد يختلف قليلاً حسب درجة حرارة النجم وخصائصه.
في نظام تصنيف النجوم الحالي، وهو نظام مورغان-كينان، يتم إضافة أرقام من 0 إلى 9 إلى الحرف الذي يشير إلى الطيف (O B A F G K M) ليشير هذا الرقم إلى عُشر الاختلاف بين حرفين متتاليين، مثال على ذلك A5 هو خمسة أعشار بين A0 وF0. هناك وصف آخر متضمن أيضاً في نظام مورغان-كينان وهو شدة الإضاءة والتي يتم التعبير عنها بالأعداد الرومانية I II III IV V، والتي تعبر عن عرض خيط امتصاص واحد في طيف النجم. توصل العلماء إلى أن هذه الصفة هي مقياس عام لحجم النجم، وبالتالي إلى مجموع الإضاءة الخارجية من النجم. الرتبة0 أوIa+ تسمىنجمًا مفرط العملقة، أما الرتبة I فتسمىنجمًا فائق العملقة، وأما الرتبة III فتسمىعملاقًا منتظمًا، والرتبة V هينجوم قزمة أو نجم بحجم عادي. مثال على ذلكالشمس التي لديها الرتبة الطيفية G2V والذي يعني أنه نجم أصفر لكن أقرب بعُشرَين للبرتقالي وبحجم نجم عادي. ألمع نجم في السماء نجمالشعرى اليمانية لديه الرتبة الطيفية A1V.[1][2][3]
هناك العديد من الأنواع وأصنافالنجوم. تلك التي تحولالهيدروجين بشكل نشط بواسطةالاندماج النووي إلىالهيليوم في مركزها، تدعى نجوم «النسق الأساسي». النسق الأساسي هو المرحلة الأولى بعدالولادة. نجوم النسق الأساسي لهاتركيب كيميائي مشابه لتركيبالشمس. النجم الأعلى كتلة في النسق الأساسي هو الأكبر قطرًاوحرارة (باللون الأزرق). تتراوح أحجامنجوم النسق الأساسي بين حوالي 5% من حجمالشمس (التي قطرها 1.5 مليونكيلومتر - تقريبا 109أرض) (النجوم في أسفل النسق تكون حمراء)، إلى حوالي عشرة أضعاف قطر الشمس (زرقاء). ودرجاتحرارة سطحيّة من حوالي 3.000 درجةكلفن (أحمر) إلى حوالي 50.000 كلفن (أزرق أو أبيض) (سطح الشمس 5.800 كلفن - أصفر -). في بداية القرن العشرين قسـّم الفلكيونالنجوم إلى سبع مجموعات أعطوا الحروف الأبجدية رمزا يتعلّق بدرجة الحرارة السطحيّة.[4]
سبب اختلاف ألوان النجوم يعود لاختلاف درجة حرارة النجوم، فالنجوم الزرقاء تعتبر أكثر النجوم حرارة وأقلها عمراً، ومع استمرار النجم في التوهج يستهلك النجم طاقته منالهيدروجينوالهيليوم ويبدأ بإنتاج العناصر الأثقل بسبب عمليةالاندماج النووي في قلب النجم، ومع انخفاض الهيدروجين مع تقدم عمر النجم تقل تفاعلات الاندماج النووي فتنخفض درجة حرارة النجم ويتغير لونه نحو الأصفر ثم الأحمر. الأطياف الضوئية الأقرب للبنفسجي مثل الأزرق تكون أعلى طاقة من تلك الأقرب للأحمر، ولذلك تطلق النجوم الفتية والتي تكون درجة حرارتها عالية الطيف الأزرق بنسبة أعلى من باقي الأطياف الضوئية فتظهر هذه النجوم باللون الأزرق، وكذلك للنجوم الصفراء الأقل حرارة حيث يكون الطيف الأصفر هو الأعلى بين باقي الأطياف في مجموع طيف النجم.
الطيف الضوئي الواصل من النجوم لا يكون فقط بلون واحد، بل يطلق النجم الضوء بكل أطيافه لكن تكون نسبة لون معين أكثر من باقي الألوان. معظم النجوم بيضاء والسبب هو إطلاقها لجميع أطياف الضوء بكميات متقاربة فتظهر هذه النجوم باللون الأبيض وهو اللون الناتج عن مزج جميع ألوانالطيف الضوئي. أما النجوم الصفراء فتطلق كميات أكبر من الطيف الأحمر مقارنة مع باقي الأطياف الضوئية فتظهر بالأصفر.
طيف النجم يحمل بصمة النجم، ومن خلال دراسة طيف النجم يتم معرفة درجة حرارة النجم وتركيبغلافه الجويوضيائه والكثير من صفات النجم الأخرى. ويُفيد أيضاً في تحديد بُعد النجوم فبعد تحديد ضيائها تتم مقارنتهبلمعانها ومعرفة بعدها بالتالي.
في نظام تصنيف إم-كي (اختصارا لاسمي العالمين اللذان اقترحاه وهما وليام مورجان و«فيليب كينان») تقارن الأطياف الضوئية للنجوم بأطياف «نجوم عيارية». كما تستعمل أجهزة «عيارية» للقياس بحيث تتوافق ظروف القياس ويتم بذلك التأكد من تغيرات قد تكون موجودة بين طيف نجم نريد تحليل ضوئه وأطياف النجوم العيارية. ونظرا للتقدم الحادث في تطوير الأجهزة الفلكية فقد تطور أيضا تصنيف إم-كي MK-System وتحسنتباينه (القدرة على فصل خطوط الطيف بوضوح). كما زاد عدد النجوم العيارية، واستغنى العلماء عن بعض أطياف النجوم العيارية التي لم تكن واضحة تماما في نظام التصنيف. وينحصر نطاقطول الموجة للأطياف في نظام تصنيف إم-كي بين 39.
بدأت محاولات تصنيف أطياف النجوم عن طريق توضيح الصلة بينضياء نجمودرجة حرارته، وقام بها «أنجلو سكي» الإيطالي في عام 1865، وصنف النجوم في 3 تصنيفات. ثم اقترح «هيرمان فوجل» الألماني عام 1874 نظام يضم نظريات ذلك العهد عن تطور النجوم. وحسن أنجلو سكي تصنيفه في عام 1868 وصنف اطياف النجوم في 4 تصنيفات أساسية، كالآتي:
ثم أزاد عليهم التصنيفات التالية عام 1878:
قام «هنري درابر» بتحليل أطياف نجوم كثيرة، وتبعه «إدوارد بيكرينج» عام 1890 وتعاون مع «ويليامينا فليمنج» و«أني كانون» واقترحوا تصنيفا جديدا استخدمو فيه الحروف الأبجدية المتتابعة من A إلى Zطبقالسلسلة بالمر (وهي تبين انتقالات الإلكترونات التي تصدرخطوط طيف الهيدروجين. ثم استعيض عن ذلك باستمرار البحث العلمي «بتصنيف هارفارد» والتي تقسم الأطياف إلى الأنواع Q - A.
ثم لاحظت «أني كانون» بعد ذلك أن ترتيب التصنيفات يحتاج إلى تعديل، حيث تأتي النجوم-O البيضاء والزرقاء الشديدة السخونة بعد النجوم الحمراء M وN التي تقل فيها درجة الحرارة. فكان الاقتراح بأن يتم التصنيف على أساس درجة حرارة النجم. وفي عام 1912 إجري التصنيف على هذا الأساس الجديد الذي يعتمد علىدرجة حرارة سطح النجم ونتج التصنيف في 7 فئات الذي يستخدم حتى الآن لتصنيف أطياف النجوم.
خلال الفترة ما بين عامي1860و1870 قام الكاهن «سكتشي» بتمهيد الطريق أمام التصنيف الطيفي النجمي الحديث بإنشائه لتصنيف «سكتشي» وهو تصنيف قديم لأطياف النجوم. وبحلول عام1866 كان قد أنشأ 3 أنواع لأطياف النجوم، وتابع بعدها حتى أنشأ 5 أنواع رئيسية لأطياف النجوم.[1][2][3]
نجوم بيضاء وزرقاء تملك خطوط هيدروجين واضحة وقوية، وهذا النوع يتضمن نوع "A" الحديث ونوع "F" القديم، ومن النجوم من هذا النوع: النسرانالواقعوالطائر.
نجوم صفراء تملك خطوط هيدروجين بقوة منخفضة، وهذا النوع يتضمن نوعي "G" و"K" الحديثين ونوع "F" القديم، ومن النجوم من هذا النوع: الشمسوالسماك الرامح.
نجوم لونها ما بين برتقالي وأحمر، وهذا النوع هو تقريبا نفس نوع "M" الحديث، ومن النجوم من هذا النوع:قلب العقربومنكب الجوزاء.[5]
نجوم حمراء كربونية.[6]
هي نجوم ذات خطوط ابتعاثية مثل «غاما ذات الكرسي».
وفي أواخر عام1890م بدأ تصنيف «هارفارد» يحل محل هذا التصنيف، والذي قام بتصنيف الأنواع الأخرى من النجوم.[7][8]
أول مرة استخدم فيها تصنيف هارفارد كانت في تسعينياتالقرن التاسع عشر بواسطة فلكيين من جامعة هارفارد (ومن هنا جاءت التسمية). يُقسّم تصنيف هارفاردأطياف النجوم إلى سبع درجات - أنواع - رئيسية، مُرتبة بحسب درجة حرارة السطح من الأسخن إلى الأبرد[9] حيث أنها بالترتيب التالي:
| النوع | الحرارة[10] (كلفن) | اللون | اللون الظاهري[11][12][13] | الكتلة[10] (كتلة شمسية) | نصف القطر[10] (نصف قطر شمسي) | الضياء[10] (البولومتري) | خطوط الهيدروجين |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O | ≥ 30,000 ك | أزرق | أزرق | ≥ 16M☉ | ≥ 6.6R☉ | ≥ 30,000L☉ | ضعيف |
| B | 10,000–30,000 ك | بين أزرق وأزرق مبيض | أزرق مبيض | 2.1–16M☉ | 1.8–6.6R☉ | 25–30,000L☉ | متوسط |
| A | 7,500–10,000 ك | أبيض | بين أبيض وأبيض مزرق | 1.4–2.1M☉ | 1.4–1.8R☉ | 5–25L☉ | قوي |
| F | 6,000–7,500 ك | أبيض مصفر | أبيض | 1.04–1.4M☉ | 1.15–1.4R☉ | 1.5–5L☉ | متوسط |
| G | 5,200–6,000 ك | أصفر | أبيض مصفر | 0.8–1.04M☉ | 0.96–1.15R☉ | 0.6–1.5L☉ | ضعيف |
| K | 3,700–5,200 ك | برتقالي | برتقالي أصفر | 0.45–0.8M☉ | 0.7–0.96R☉ | 0.08–0.6L☉ | ضعيف جدا |
| M | ≤ 3,700 ك | أحمر | أحمر برتقالي | ≤ 0.45M☉ | ≤ 0.7R☉ | ≤ 0.08L☉ | ضعيف جدا |
بياناتالكتلةوالقطروالضياء المُبيّنة في الجدول لا تصلح إلا لنجومالنسق الأساسي (وهو يُمثل جزءاً من حياة النجوم) وبالتالي فهو غير مناسب لبعض أنواع النجوم مثلالعمالقة الحمراء. والدرجات الرئيسية في التصنيف تنقسم بدورها إلى درجات فرعية مُرقّمة بالأعداد العربية (0 - 9). فمثلاً، النجوم من درجة "A0" هي أكثر نجوم النوع "A" حرارة و"A9" هي أكثرها برودة. وشمسنا تنتمي إلى درجة حرارة سطحية مقدارها 5.780كلفن، وفئة طيفية "G2".[14]
المجموعة الكاملة الآن هي OBAFGKMLT، وكل مجموعة من تلك تقسم إلى عشرة تقسيمات فرعية من الأسخن إلى الأبرد، وتُستعمل الارقام من صفر إلى الرقم 9، وعلى سبيل المثال يعتبر O0 أحرنجم، أماشمسنا فهي تعتبر في التصنيف G. وباستخدام النظام العشري يجعلالشمس في التصنيفG2، عموما التصنيف يشتق منأطيافالنجوم.
حديثا تم إضافة تصنيفين أخرى ن لتفسير النجوم الحمراء الضعيفة التي اكتشفت بالتقنيات الجديدة:
الصورة التالية تُبيّن تصنيف أطياف النجوم بألوان قريبة جدا للتي نراها بالعين المجردة. وهي مرتبة حسب حرارة أسطحها وبحسب أحجامها:
النجوم من نوعنجم-أو ساخنة جدا وذات درجة ضياء عالية ومعظم ما تنتجه هوالأشعة فوق البنفسجية. وهي أندر أنواع النجوم الرئيسية طبقاللنسق الأساسي. فواحد من كل 3,000,000نجم من نجوم النسق الأساسي (main sequence) ينتمي للنوع الفائق الكتلة "O"<.[nb 1][15] والنجوم التي تنتمي إلى هذا النوع تكون ذاتكتل هائلة (بين 20 إلى 100كتلة شمسية، وتطلق طاقة بما يعادل مليون ضعف ما تطلقه الشمس. تنتميأكبر النجوم على الإطلاق إلى النوع O.
تـُظهر هذه النجوم خطوط امتصاص قوية جدا. وأحيانا تصدر خطوطهيليوم II (الهيليومالمتأين)، ومن المعادن المتأينة الهامة: خطوطسيليكون IVوأوكسجين IIIونيتروجين IIIوكربون III، وخطوط هيليوم متعادلة، تزداد قوةً من درجة O5 إلى O9. بسبب ضخامة نجوم النوع O الشديدة فنواها تكون شديدة الحرارة تصل أحيانا إلى 500 مليونكلفن. ولهذا فإنها تحرق وقودها منالهيدروجين بسرعة كبيرة، وتترك النسق الأساسي بسرعة خلال تطورها. وتبين الأرصاد الحديثة بواسطةمقراب سبيتزر الفضائي أن عملية تكوّنالكواكب لا تحدث حول النجوم من النوع O بسببالإشعاعات الكهرومغناطيسية الشديدة التي تطلقها هذه النجوم.[16]
أمثلة: النجمالنطاق فيكوكبةالجبار، سهيل هدار (زيتا الكوثل)،الميسان (نجم) في كوكبة الجبار،والمنطقة (دلتا الجبار).
النجوم من نوع "B" ساطعة إلى أبعد الحدود وزرقاء اللون وخطوط الهيدروجين فيها معتدلة. ونجوم النوعين "B" و"O" تمتاز بأنها قوية جدا في مختلف خصائصها وأنها تحيى لمدة قصيرة جدا، ولذلك فالنجوم من هذين النوعين لا تكون بعيدة جدا عن مكان ولادتها. وغالبا ما تكون هذه النجوم في تجمعات تعرف بـ«بعناقيد OB» والتي تترافق معسحب جزيئية عملاقة. ومن أمثلتها «عنقود الجبار OB1» النجمي الذي يغطي جزءا كبيراً نسبياً من إحدى الأذرع الحلزونية لمجرتنا -درب التبانة - ويحتوي على العديد من نجومكوكبة الجبار اللامعة. 1 من كل 800 نجم من نجوم النسق الأساسي المجاورة لشمسنا ينتمي إلى نوع "B".[nb 1][15]
ومن أمثلتها:رجل الجباروالسماك الأعزل والنجوم اللامعة فيعنقود الثريا النجمي.
أغلب النجوم من النوع "A" تُرى بالعين المجردة ولونها بين الأبيض والأبيض المزرق، ولديها خطوط هيدروجين قوية وأقواها في نوع "A0"، 1 من كل 160 نجم من نجوم النسق الأساسي المجاورة لشمسنا ينتمي إلى هذا النوع.[nb 1][15]
ومن أمثلتها:النسر الواقعوالشعرى اليمانيةوذنب الدجاجةوالنسر الطائر.
لونها أبيض وتملك خطوط هيدروجين ضعيفة، 1 من كل 33 نجم من نجوم النسق الأساسي المجاورة لشمسنا ينتمي إلى هذا النوع.[nb 1][15]
ومن أمثلتها: نجم الراقصوسهيلوالشعرى الشامية.
تنتمي شمسنا إلى هذا النوع، حيث 1 من كل 13نجم من نجومالنسق الأساسي طبقامخطط هرتسبرونغ-راسل التي تنتميالشمس لها، ينتمي فئة الطيف G.[nb 1][15] أكثر خطوط الطيف الملحوظة هما خطي "H" و"K"للكالسيومII في فئة الطيف G2. ويحوي طيف تلك النجوم خطوطهيدروجين ولكنها أضعف مما تحويه النجوم من نوع F.[17]وتحتوي أطياف التصنيف G أيضا خطوطالمعادنمتأينة ومعادن متعادلة، كما نجد في الطيف G خطوطالجزيئات مركباتالكربونوالهيدروجين CH.
غالبا ما يتراوح نوع طيفالنجوم الفائقة العملقةوالنجوم المفرطة العملقة بين التصنيفنجم-O أو B (أزرق) وK أو M (أحمر). بينما لا تبقى تلك العمالقة طويلا في التصنيف G لمدة طويلة حيث أنها لا تكون مستقرة بسببكتلتها العظيمة، وتفارق هذا التصنيف خلال تطورها لتصبحنجومًا فائقة العملقة حمراء.
أمثلة:الشمس،رجل القنطور أ،العيوق،تاو قيطس.
النجوم من نوع K برتقالية اللون حيث أنها أبرد من شمسنا. بعض نجوم النوع K هي عمالقة أو نجوم فائقة العملقة مثلالسماك الرامح، وأيضًا بعضها أقزام برتقالية مثلرجل القنطور ب. ونجوم النوع K تملك خطوط هيدروجين ضعيفة للغاية، وأكثر المعادن تواجداً فيها هيالمنغنيزوالحديدوالسيليكون. 1 من كل 8 من نجوم النسق الأساسي المجاورة للشمس تنتمي إلى النوع K. وهناك اعتقاد بأن نجوم النوع K تملك احتمالية كبيرة جدا بوجود حياة حولها.[nb 1][15][18]
أمثلة:رجل القنطور ب، إبسلون النهر، السماك الرامح،الدبران.
من النجوم المجاورة للشمس أكثر الأنواع انتشارا على الإطلاق هو النوع M. فهي تكون نحو 76% من نجومالنسق الأساسي وشمسنا تنتمي إلى هذا النوع.[nb 1][nb 2][15] بالرغم من أن معظم النجوم من نوع M هيأقزام حمراء، إلى أن معظم النجوم العملاقة والعديد منالنجوم الفائقة العملقة مثلمنكب الجوزاءوقلب العقرب تنتمي إليه. يُظهر طيف نجوم النوع M خطوطًا لجميع المعادن لكن خطوطالهيدروجين لا توجد فيه عادة. يُمكن أن يكونأكسيد التيتانيوم قويًا في طيف هذا النوع، وعادة يكون قويًا في درجة M5 من الطيف.
أمثلة:منكب الجوزاء،قلب العقرب (نجوم فائقة العملقة).أمثلة:بروكسيما القنطور،نجم برنارد،غليزا 581 (أقزام حمراء).
{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: BOT: original URL status unknown (link){{استشهاد ويب}}:|archive-date= /|archive-url= timestamp mismatch (مساعدة)
| دولية | |
|---|---|
| وطنية | |
