ما هي النجوم؟

وماذا يكون في ذلك الفضاء الخارجي، ما بعد نظامنا الشمسي؟

ما طبيعة آلاف الأعداد من البقع النقطية النحيفة ذات الضوء المتلألئ، الذي تراه فوقنا في الليالي الصافية؟

ان دراستنا للشمس التي - هي بالحقيقة نجم -  سوف تعطينا بعض المفاهيم والمعلومات حول النجوم بصورة عامة. تعتبر الشمس كبيرة جداً عند مقارنتها مع الأرض. وبالحقيقة هي أكبر بكثير من جميع الكواكب مع بعضها. ويجب ان يكون عندنا انطباع بأن الشمس هي ملكة الكون.

بالرغم من كون الشمس مهمة جدا لنا: فهي تعتبر كنجمة طبيعية وأصغر وأبرد من كثير من النجوم الأخرى، كأمثال النجم العملاق: قلب العقرب - انتريس - حيث قطره يفوق 400 مرة قطر الشمس (قطر الشمس هو 864,000 ميل)، وبإمكاننا أن نلاحظ أكثر من ألفين من عدد النجوم المتأثرة في السماء في الليلة الصافية، ويمكن ملاحظة أعداد تفوق هذا العدد كثير في السماء بالعين المجردة، هذا العدد ما هو إلا جزء قليل من بلايين النجوم، والتي يمكن أن تعين بواسطة التلسكوب الحديث.

ولسبب كون الأرض تدور من الغرب إلى الشرق، فإن النجوم تبدو ظاهرة لنا وأنها تنتقل من الشرق إلى الغرب في قبة نسميها الكرة السماوية. تبدو هذه الكرة أنها تدور حول النجم الشمالي. تخط النجوم فيها دوائر في سماء الليل، أما التي أقرب إلى الأفق تظهر متجمعة أشبه بالكواكب مع الشمس.

تعتبر النجوم بعيدة جداً عنا فيما لو قورنت بالنسبة إلى مواضعها، فبالرغم من حركتها خلال الفضاء، فهي تبدو ثابتة ما عدا بعد مرور فترة طويلة من الزمن. ويمكن تفهم موضع النجوم الكبيرة في الليل عن طريق الخرائط النجمية، حيث تغير النجوم مواضعها خلال كل ساعة من الزمن.

فكل نجم يشبه شمسنا هو كرة ملتهبة من الغازات الساخنة، وتتفاوت درجة حرارتها وحجومها فيما بينها، حيث تبدو شمسنا بالمقارنة مع بعض النجوم بأنها نجم معتدل في حرارته. تختلف إشعاعية النجوم حسب حجم ودرجة حرارة النجم، وحسب الظروف التي يعتبرها الفلكيون، فهم يصنفون النجوم حسب إشعاعيتها ولمعانها. فتعطى القيمة الأولى للنجم الذي تكون إشعاعيته بقدر مرتين ونصف إشعاعية أو لمعان النجم ذي القيمة الثانية، بينما تكون القيمة الثانية بقدر مرتين ونصف لدى القيمة الثالثة. وهكذا يتم التصنيف.

إضافة لما سبق، النجم كرة ضخمة ومضيئة من البلازما، والتي بفعل الجاذبية تم تماسكها وامتزاجها، تتشكل النجوم داخل المناطق الممتدة من أعلى كثافة في وسط ما بين النجوم. وبالرغم من كون الكثافة هي أقل من التي بداخل فراغ غرفة أرضية، فإن هذه المناطق تسمى السحب الجزيئية molecular clouds. وتتألف معظمها من الهيدروجين ونسبة من 83-28% هيليوم، وقليل في المئة من العناصر الثقيلة.

بدأ تشكيل النجوم من حالة عدم الاستقرار الجاذبي داخل سحابة جزيئية، نتيجة إثارة موجات من الصدمة من سوير توفا (الانفجارات النجمية الضخمة) أو تصادم اثنين من المجرات (كما هو الحال لانفجار مجرة نجمية). في حالة تصل منطقة إلى كثافة عالية تكون في المتناول لتلبية معايير عدم الاستقرار جينز (في الفيزياء، عدم الاستقرار جينز instability Jeans يتسبب في انهيار سحب الغار بين النجوم، ونجوم التسلسل الرئيسي، هذا بحادث عندما يكون ضغط الغاز الداخلي ليس قويا بما فيه الكفاية لمنع انهيار الجاذبية من منطقة مليئة بالمادة. ولتحقيق الاستقرار، يجب أن تكون السحابة في حالة التوازن الهيدروستانيكي، والذي يبدأ في الانهيار تحت قوة الجاذبية الخاصة به.

عند انهيار السحابة، تتشكل تجمعات فردية من غبار كثيف وغاز والذي يعرف بسكريات بوك Bok globules عند انهيار الكرة تزداد الكثافة، وتتحول الطاقة الجاذبية إلى حرارة، وترتفع درجة الحرارة. وعندما يصل النجم الأولي (الوليد) حالة الاستقرار من التوازن الهيدروستاتيكي، عندها يتم تشكيل النجم الوليد الجوهر (اللب). وغالباً ما تحاط هذه النجوم - هي نجوم قبل التسلسل الرئيسي  - بقرص من الكوكب الوليد.. وتستمر فترة الانكماش الجاذبي لمدة تتراوح ما بين 10-15 مليون سنة.