نيبولا

نيبولا ( Latin  ; PL النيبولا أو النيبولا أو النيبولا ^[1][2][3][4] ) هيا جزء مضيء متميز من الوسط بين النجمى ، اللى ممكن أن يتكون من هيدروجين متأين أو محايد أو جزيئى كمان الغبار الكونى .

النيبولا فى الغالب بتكون مناطق لتشكل النجوم، زى ما هو الحال فى " أعمدة الخلق " فى نيبولا النسر . فى دى المناطق، تتجمع تكوينات الغاز والغبار والمواد التانيهمع بعضلتشكل مناطق اكتر كثافة، اللى تجذب المزيد من المادة وتصبح فى النهاية كثيفة بما يكفى لتكوين النجوم . ويُعتقد بعد كده أن المواد المتبقية تشكل كواكب و أجسام تانيه فى النظام الكوكبى . بس، من الناحية العلمية، مش من الواضح من أين جت المادة الأصلية؛ علشان الطاقة لا تستحدث ولا تفنى. معظم النيبولا ذات حجم كبير؛ و قطر بعضها مئات السنين الضوئية . النيبولا اللى ممكن رؤيته بالعين البشرية من الأرض سيبدو اكبر، لكن مش اكتر لمعان، من مسافة قريبة. ممكن رؤية نيبولا أوريون ، و هو ألمع نيبولا فى السماء ويحتل مساحة ضعف القطر الزاوى للقمر المكتمل، بالعين المجردة لكن لم يلحظه علما الفلك الأوائل. رغم أنها اكتر كثافة من الفضاء المحيط بها، لكن معظم النيبولا أقل كثافة بكثير من أى فراغ ينشأ على الأرض - فالسحابة السديمية بحجم الأرض هاتكون كتلتها الإجمالية شوية كيلوغرامات بس. تبلغ كثافة هواء الأرض حوالى 19 جزيءًا فى السنتيمتر المكعب؛ وعلى النقيض من كده، ممكن أن توصل كثافة النيبولا الاكتر كثافة ل10000 جزيء لكل سنتيمتر مكعب. ممكن رؤية الكتير من النيبولا بسبب التألق الناتج عن النجوم الساخنة المدمجة، البعض التانى منتشر اوى بحيث مش ممكن اكتشافه إلا منفىالتعريضات الطويلة والمرشحات الخاصة. تضاء بعض النيبولا بشكل متغير بواسطة نجوم T Tauri المتغيرة.

فى الأصل، تم استخدام مصطلح "سديم" لوصف أى جسم فلكى منتشر، بما فيها المجرات بره مجرة درب اللبانه . على سبيل المثال، تمت الإشارة لمجرة المرأة المسلسلة باسم نيبولا المرأة المسلسلة ( والمجرات الحلزونية بشكل عام باسم "النيبولا الحلزونية") قبل تأكيد الطبيعة الحقيقية للمجرات فى أوائل القرن العشرين بواسطة فيستو سليفر وإدوين هابل وتانيين. اكتشف إدوين هابل أن معظم النيبولا مرتبطة بالنجوم ومضاءة بضوء النجوم. زى ما ساعد فى تصنيف النيبولا بناء على نوع الأطياف الضوئية اللى تنتجها.^[5]

بطليموس ، حوالى سنة 150 بعد الميلاد، سجل فى الكتب السابع للثامن من كتابه المجسطى ، 5 نجوم تبدو غامضة. أشار لوجود منطقة ضبابية بين كوكبتى الدب الاكبر والأسد اللى ما كانتش مرتبطة بأى نجم .^[6] أول نيبولا حقيقي، يختلف عن العنقود النجمى ، ذكره عالم الفلك الفارسى المسلم عبد الرحمن الصوفى فى كتابه النجوم الثابتة (964). و أشار ل"سحابة صغيرة" حيث مجرة المرأة المسلسلة .^[7] زى ما قام كمان بتصنيف مجموعة نجوم أوميكرون فيلوروم على أنها "نجمة غامضة" و غيرها من الأجسام الغامضة، زى مجموعة بروتشى .^[8] سوبرنوڤا اللى خلق نيبولا السرطان ، SN 1054 ، تمت ملاحظته على ايد علما الفلك العرب والصينيين سنة 1054.^[9][10]

نيكولا كلود فابرى دى بيريسك سنة 1610، اكتشف نيبولا أوريون باستخدام التلسكوب. و لاحظ يوهان بابتيست سيسات النيبولا ده كمان سنة 1618. بس، أول دراسة تفصيلية لنيبولا أوريون لم يتم إجراؤها لحد سنة 1659 على ايد كريستيان هويجنز ، اللى يعتقد كمان أنه كان أول شخص يكتشف ده الضباب.^[7]

سنة 1715، نشر إدموند هالى قائمة تضم ستة سدم.[11] زاد ده العدد بشكل مطردفىالقرن، حيث قام جان فيليب دى تشيسو بتجميع قائمة تضم 20 شخص  (بما فيها ثمانية ما كانتش معروفة من قبل)  سنة  1746. من سنة 1751 لسنة 1753، قام نيكولا لويس دو لاكاى بفهرسة 42 سديم من رأس الرجاء الصالح ، معظمها ماكانش معروف من قبل. قام تشارلز ميسييه  بعد كده بتجميع كتالوج يضم 103 "سدم" (تسمى دلوقتى  كائنات ميسييه ، اللى تضمنت اللى يتعرف دلوقتى  بالمجرات) بحلول سنة 1781؛ كان اهتمامه بالكشف عن المذنبات ، و كانت دى حاجات قد يخطئ فيها.[12]

مجموعة متنوعة من آليات التشكيل لأنواع مختلفة من السدم. تتشكل بعض النيبولا من الغاز الموجود بالفعل فى الوسط البينجمى فى الوقت نفسه يتم إنتاج البعض التانى بواسطة النجوم. من أمثلة الحالة الأولى السحب الجزيئية العملاقة ، هيا المرحلة الأبرد والاكتر كثافة للغاز بين النجوم، اللى ممكن أن تتشكل عن طريق تبريد وتكثيف الغاز الاكتر انتشار. ومن الأمثلة على الحالة الأخيرة النيبولا الكوكبية اللى تتشكل من المواد اللى يلقيها النجم فى المراحل المتأخرة من تطوره النجمى .

مناطق تشكل النجوم هيا فئة من النيبولا الانبعاثية المرتبطة بالسحب الجزيئية العملاقة. تتشكل دى لما تنهار سحابة جزيئية تحت ثقلها، وتنتج النجوم. قد تتشكل نجوم ضخمة فى المركز، وتؤدى إشعاعاتها فوق البنفسجية لتأين الغاز المحيط بها، ده يخلليها مرئية عند الأطوال الموجية الضوئية. معروفه منطقة الهيدروجين المتأين المحيطة بالنجوم الضخمة بمنطقة H II فى الوقت نفسه معروفه أغلفة الهيدروجين المحايد المحيطة بمنطقة H II بمنطقة التفكك الضوئى . ومن أمثلة مناطق تشكل النجوم نيبولا أوريون ، و نيبولا روزيت ، و نيبولا أوميغا . ردود الفعل من تكوين النجوم، على شكل انفجارات مستعرات عظمى لنجوم ضخمة، أو رياح نجمية أو إشعاعات فوق بنفسجية من نجوم ضخمة، أو تدفقات خارجة من نجوم منخفضة الكتلة قد تعطل السحابة،و ده يؤدى لتدمير ال نيبولا بعد شوية ملايين من السنين.

تتشكل النيبولا التانيه نتيجة انفجارات السوبرنوڤا . آلام موت النجوم الضخمة قصيرة العمر. تتأين المواد المنطلقة من انفجار سوبرنوڤا بعد كده بواسطة الطاقة والجسم المضغوط اللى ينتجه قلبه. واحد من احسن الأمثلة على ذلك هو نيبولا السرطان فى برج الثور . تم تسجيل حدث سوبرنوڤا سنة 1054 ويسمى SN 1054 . يقع الجسم المضغوط اللى تم إنشاؤه بعد الانفجار فى وسط نيبولا السرطان و بقا قلبه دلوقتى نجم نيوترونى .

ولسه هناك سدم تانيه تتشكل على شكل سدم كوكبية . دى هيا المرحلة الأخيرة من حياة نجم منخفض الكتلة، زى شمس الأرض. تتطور النجوم اللى توصل كتلتها ل8-10 كتلة شمسية لعمالقة حمراء وتفقد ببطء طبقاتها الخارجية وقت النبضات فى غلافها الجوي. لما يفقد النجم ما يكفى من المواد، ترتفع درجة حرارته ويمكن للأشعة فوق البنفسجية اللى يصدرها أن تؤين ال نيبولا المحيط اللى قذفه. ستنتج الشمس سديم كوكبى وسيبقى قلبها على شكل قزم أبيض .

الكائنات المسماة النيبولا تنتمى 4 مجموعات رئيسية. قبل ما يتم فهم طبيعتها، تم تصنيف المجرات ("النيبولا الحلزونية") والمجموعات النجمية البعيدة اوى بحيث مش ممكن تصنيفها على أنها نجوم كمان على أنها سديم، لكن لم تعتبر كذلك.

• مناطق H II ، سدم كبيرة منتشرة فيها الهيدروجين المتأين
• النيبولا الكوكبية
• بقايا سوبرنوڤا (على سبيل المثال، نيبولا السرطان)
• نيبولا مظلم

لا تُسمى كل الهياكل الشبيهة بالسحابة باسم السدم؛ تعتبر كائنات Herbig – Haro مثال على ذلك.

يمكن وصف معظم النيبولا بأنها سدم منتشرة، يعنى أنها ممتدة ولا فيها حدود واضحة المعالم.^[13] ويمكن تقسيم النيبولا المنتشرة للنيبولا الانبعاثية والنيبولا الانعكاسية والنيبولا المظلمة .

يمكن تقسيم النيبولا الضوئية المرئية لسدم انبعاثية، اللى تنبعث منها إشعاعات خطية طيفية من غاز متحمس أو متأين (معظمه هيدروجين متأين)؛ فى الغالب ما بتتسما مناطق H II ، وتشير H II لالهيدروجين المتأين)، والنيبولا الانعكاسية اللى تكون مرئية فى المقام الاولانى بسبب الضوء اللى تعكسه.

النيبولا الانعكاسية نفسها لا تبعث كميات كبيرة من الضوء المرئي، لكن تكون قريبة من النجوم وتعكس الضوء منها. النيبولا المماثلة اللى لا تضيء بالنجوم لا تظهر إشعاع مرئى، لكن ممكن اكتشافها على شكل سحب معتمة تحجب الضوء من الأجسام المضيئة خلفها؛ يطلق عليهم النيبولا المظلمة .^[14] رغم أن النيبولا دى ليها رؤية مختلفة عند الأطوال الموجية الضوئية، إلا أنها كلها مصادر ساطعة لانبعاث الأشعة تحت الحمراء، بشكل رئيسى من الغبار الموجود جوه السدم.

النيبولا الكوكبية هيا بقايا المراحل النهائية من التطور النجمى للنجوم متوسطة الكتلة (تتراوح فى الحجم بين 0.5 ل~ 8 كتلة شمسية). تطرد النجوم الفرعية العملاقة المقاربة المتطورة طبقاتها الخارجية لالخارج بسبب الرياح النجمية القوية، و علشان كده تشكل أغلفة غازية فى الوقت نفسه تترك وراءها نواة النجم على شكل قزم أبيض . يثير الإشعاع الصادر من القزم الأبيض الساخن الغازات المطرودة، منتج سدم انبعاثية ذات أطياف مشابهة لتلك الموجودة فى النيبولا الانبعاثية الموجودة فى مناطق تكوين النجوم .^[14] هيا مناطق H II ، علشان معظم الهيدروجين متأين، لكن الكواكب اكتر كثافة واكتر إحكاما من النيبولا الموجودة فى مناطق تكوين النجوم.^[14]

أُعطيت النيبولا الكوكبية اسمها على ايد المراقبين الفلكيين الأوائل اللى ماقدروش فى البداية من تمييزها عن الكواكب، اللى مالوا لالخلط بينها وبين الكواكب اللى كانت اكتر أهمية بالنسبة لهم. من المتوقع أن تولد الشمس سديم كوكبى حوالى 12 مليار سنة بعد تكوينها.

النيبولا الكوكبى الأولى (PPN) هو جسم فلكى فى حلقة قصيرة العمر وقت التطور النجمى السريع للنجم بين مرحلة الفرع العملاق المقارب المتأخر (LAGB) ومرحلة النيبولا الكوكبى اللى بعد كده (PN).^[15] فىمرحلة AGB، يتعرض النجم لفقدان الكتلة، وينبعث منه غلاف محيط بالنجم من غاز الهيدروجين. لما تنتهى دى المرحلة، يدخل النجم مرحلة PPN.

يتم تنشيط PPN بواسطة النجم المركزي، ده يخلليه ينبعث منه إشعاعات تحت حمراء قوية ويصبح سديم انعكاسى. تصطدم الرياح النجمية من شكل النجم المركزى وتصدم القشرة لشكل متماثل محورى، فى الوقت نفسه تنتج رياح جزيئية سريعة الحركة.^[16] يتم تحديد النقطة الدقيقة اللى يتحول فيها PPN لنيبولا كوكبى (PN) منفىدرجة حرارة النجم المركزي. تستمر مرحلة PPN لحد يوصل النجم المركزى لدرجة حرارة 30000 كلفن، بعد كده يبقا ساخن بدرجة كافية لتأين الغاز المحيط.^[17]

ويحدث سوبرنوڤا لما يوصل نجم ذو كتلة عالية لنهاية حياته. لما يتوقف الاندماج النووى فى قلب النجم، ينهار النجم. أما الغاز اللى يسقط لالداخل، فهو إما يرتد أو يسخن بقوة لدرجة أنه يتوسع لالخارج من القلب،و ده يتسبب فى انفجار النجم. تشكل القشرة الغازية المتوسعة بقايا سوبرنوڤا ، و هو نيبولا منتشر خاص.^[14] رغم أن الكثير من الانبعاثات الضوئية والأشعة السينية من بقايا السوبرنوڤا ية تنشأ من الغاز المتأين، لكن كمية كبيرة من الانبعاثات الراديوية هيا شكل من أشكال الانبعاث غير الحرارى يسمى انبعاث السنكروترون .^[14] ينشأ ده الانبعاث من إلكترونات عالية السرعة تتأرجح جوه المجالات المغناطيسية .

• منطقة مرحبا
• المنطقة H II
• قائمة اكبر السدم
• قائمة النيبولا المنتشرة
• قوائم السدم
• السحابة الجزيئية
• غيوم ماجلان
• كائن ميسيير
• فرضية سديمية
• مجمع السحابة الجزيئية أوريون
• الجدول الزمنى للمعرفة حول الوسط بين النجوم وبين المجرات