النجوم: مخطط هيرتزبرونج-راسل

سماء الليل مغطاة بملايين النجوم. ما نراه من الأرض مجرد جزء ضئيل من نجوم الكون. إنها تبدو لنا كنقاط صغيرة لامعة في السماء، لكن الاختلافات بينها بنفس ضخامة المسافات التي تفصلها في الواقع. كيف يقوم الناس بدراستها وفهمها؟ هذا إينار هيرتزبرونج، وهو فلكي دانماركي. إنها بدايات القرن العشرين، وهيرتزبرونج منشغل بمقارنة النجوم التي يمكنه رؤيتها من الأرض. إنه يحاول إيجاد علاقة بين مدى سطوع النجوم - أي مدى ضيائها - ودرجة حرارتها. على حدى في أميريكا، يدرس نوريس راسل نفس الموضوع ويصل لاستنتاجات مماثلة. نتيجة دراستيهما هو مخطط نسميه الآن بمخطط هيرتزبرونج-راسل، لتكريم العالمين. هكذا يبدو المخطط: المحرو الأفقي يمثل درجة حرارة سطح النجم، موضحة بألوان. أكثر النجوم حرارة بالأزرق، وتوجد على الجانب الأيسر للمخطط. النجوم متوسطة الحرارة بالأبيض والأصفر، وتوجد في المنتصف. أبرد النجوم بالأحمر، وتوجد على الجانب الأيمن للمخطط. المحور الرأسي يمثل ضياء النجم - مدى إضاءة النجم في الحقيقة. توجد أكثر النجوم ضياءً في الأعلى وأقلها ضياءً في الأسفل. تقع معظم النجوم على المخطط بالقرب من هذا الخط المائل الذي يبدأ في أعلى اليسار وينتهي في أسفل اليمين. هذا هو النسق الأساسي للمخطط. يرتبط كل من الضياء ودرجة الحرارة بكتلة النجم كذلك، لذا عندما ننظر للنسق الأساسي، فيمكننا مقارنة كتل النجوم المختلفة! النجوم عند أسفل اليمين ليست أقل ضياءً وحرارة فحسب، وإنما كتلتها أيضا أقل بكثير من النجوم في المنتصف أو أعلى اليسار. للنجوم الأقل حجما وحرارة وضياءً في الجانب السفلي اليميني أسماؤها الخاصة كذلك. نسميها بالأقزام الحمراء. لكن النجوم المنتمية للنسق الأساسي ليست كل النجوم التي نعرفها. هناك أيضا القليل من النجوم شديدة الحرارة والضياء، أكثر ضياءً من معظم النجوم. إنها تسمى بالعمالقة الزرقاء والعمالقة الزرقاء الخارقة، وتوجد أعلى يسار المخطط، خارج النسق الأساسي قليلا. العمالقة الزرقاء أيضا ثقيلة جدا، أثقل حتى من نجوم أكبر منها بكثير، والتي تنتمي لأعلى يمين المخطط. النجوم أعلى اليمين أقل حرارة، لكنها مضيئة بسطوع شديد. هذا لأن لها مساحة سطح مضيئة ضخمة. نسميها بالعمالقة الحمراء والعمالقة الحمراء الخارقة. أخيرا، هنا في أسفل اليسار، لدينا أنوية نجوم شديدة الثقل والكثافة. إنها شديدة الحرارة، لكنها صغيرة جدا لدرجة أنها تبدو قليلة الإضاءة. نسميها بالأقزام البيضاء. ماذا عن نجم كالشمس؟ أين مكانها في المخطط برأيك؟ بضيائها المتوسط وحرارة سطحها المتوسطة، توجد الشمس في منتصف النسق الأساسي، ناحية اليمين شيئا قليلا. ينظم مخطط هيرتزبرونج-راسل النجوم بناءًعلى ضيائها وحرارتها. إنه يمكننا من مقارنة النجوم المختلفة وملاحظة أنماط الاختلافات بينها. بمعرفة مكان النجم في المخطط، يمكن للعلماء توقع وعمل استنتاجات عن كتلته وحجمه وحتى مدة بقائه وتطوره ومصيره. هكذا ساعد مخطط هيرتزبرونج-راسل الفلكيين وعلماء الفضاء لدراسة النجوم لأكثر من مائة عام.