ولمساعدتنا على تخيُّل المسافات الكونية،‏ يقترح الفيزيائي روبرت ياسترو التشبيه التالي.‏ تخيَّلوا الشمس وقد جرى تصغيرها الى حجم برتقالة.‏ حينئذ تكون الارض مجرد حبة رمل تدور في مدار حول الشمس على بُعد ٣٠ قدما (‏٩ م)‏.‏ ويكون المشتري كنواة كرزة تدور حول البرتقالة على بُعد قطاع سكني،‏ وبلوتو يكون ايضا حبة رمل اخرى على بُعد عشرة قطاعات سكنية من برتقالتنا الخيالية،‏ الشمس.‏ وعلى هذا المقياس نفسه،‏ يكون جار الشمس الاقرب،‏ النجم حَضَار ألفا Alpha Centauri،‏ على بُعد ٣٠٠‏,١ ميل (‏١٠٠‏,٢ كلم)‏،‏ ومجرة درب التبَّانة بكاملها حشدا متحرِّكا من برتقالات متباعدة احداها عن الاخرى نحو ٠٠٠‏,٢ ميل (‏٢٠٠‏,٣ كلم)‏،‏ بقطر إجمالي يبلغ ٢٠ مليون ميل (‏٣٠ مليون كلم)‏.‏ وحتى عندما يُصغَّر كل شيء،‏ تخرج الارقام بسرعة عن نطاق الفهم.‏

ليست المسافات وحدها هي ما يدعو الى الدهشة.‏ ففيما يكشف العلماء النقاب عن اسرار الكون،‏ تتبيَّن ظواهر غريبة.‏ فهنالك نجوم نيوترونية مؤلَّفة من مادة كثيفة جدا حتى ان مجرد مِلء ملعقة شاي يزن قدر ٢٠٠ مليون فيل.‏ وهنالك نجوم بالغة الصغر تدعى النجوم النابضة،‏ تومض الواحدة منها بتواتر نحو ٦٠٠ مرة في الثانية.‏

الكون —‏ كشف بعض الاسرار

في الرابع من تموز،‏ في السنة ١٠٥٤،‏ حدَّق يانڠ واي تي الى سماء الصباح الباكر.‏ وكعالِم فلك رسمي في البَلاط الامبراطوري في الصين،‏ كان يراقب بدقَّة حركات النجوم عندما لفت انتباهه فجأة نور لامع قرب كوكبة الجبار.‏

كان ‹نجم ضيف› —‏ الاسم الذي منحه الصينيون القدامى لظهور نادر كهذا —‏ قد برز.‏ وبعد ان قدَّم تقريرا بحكم الشعور بالواجب لامبراطوره،‏ ذكر يانڠ ان «النجم الضيف» صار ساطعا جدا بحيث فاق حتى الزهرة بريقا وكان بالامكان رؤيته في ضوء النهار الكامل لعدة اسابيع.‏

تسعمئة سنة كانت ستمضي قبل ان يصير ممكنا تفسير هذا المشهد على نحو كاف.‏ ويُعتقد الآن انَّ عالِم الفلك الصيني كان يشاهد مُستعِرا فائقا supernova،‏ غمرات الموت الجائحي لنجم بالغ الكِبَر.‏ وأسبابُ ظاهرةٍ غير عادية كهذه هي بعض الاسرار التي يحاول عِلم الفلك ان يكشفها.‏ وما يلي هو احد التفاسير التي بذل علماء الفلك جهدا في جمعها معا.‏

على الرغم من ان نجوما كشمسنا يمكن ان تكون لها حياة طويلة جدا وثابتة،‏ فإن تكوُّنها وزوالها يسببان اكثر المشاهد اثارة في السموات.‏ ويعتقد العلماء ان قصة حياة النجم تبدأ داخل سديم nebula.‏

السديم هو الاسم المعطى لسحاب من غاز وغبار واقع بين النجوم.‏ والسُّدُم هي بين الاجسام الاكثر جمالا في سماء الليل.‏ والسديم الذي يُرى على غلاف هذه المجلة يُدعى السديم الثلاثيّ الفصوص (‏او السديم ذا الشقوق الثلاثة)‏.‏ وداخل هذا السديم وُلدت نجوم جديدة،‏ مما يجعل السديم يُطلِق وهجا ضاربا الى الحمرة.‏

وكما يتَّضح،‏ تتشكَّل النجوم داخل السديم عندما تتكاثف المادة المنتشرة بفعل قوة الجاذبية متحوِّلة الى مناطق متقلِّصة من الغاز.‏ وهذه الكرات الهائلة من الغاز تستقر عندما تبلغ درجةَ الحرارة التي عندها تبدأ التفاعلات النووية في الجزء المركزي من السحابة،‏ حائلة دون المزيد من التقلُّص.‏ وهكذا يولد نجم،‏ وغالبا في اقتران بنجوم اخرى،‏ مشكِّلا معها حشدا نجميا Star cluster.‏

الحشود النجمية.‏ في الصورة في الصفحة ٨،‏ نرى حشدا صغيرا يدعى صندوق المجوهرات Jewel Box،‏ يُظنُّ انه تشكَّل قبل ملايين قليلة من السنين.‏ وابتُكر اسمه من الوصف التصويري لعالِم الفلك في القرن الـ‍ ١٩ جون هيرشِل:‏ «علبة من الاحجار الكريمة المتنوعة الالوان.‏» ومجرتنا وحدها يُعرف ان لديها اكثر من ألف حشد مماثل.‏

طاقة النجوم.‏ يستقر النجم الوليد،‏ او المتطوِّر،‏ عندما يشتعل اتون نووي في داخله.‏ فيبدأ بتحويل الهيدروجين الى هِلْيوم بعملية اندماج شبيهة الى حد ما بتلك التي تحدث في قنبلة هيدروجينية.‏ هكذا هي كتلة النجم النموذجية،‏ كالشمس،‏ بحيث يمكنها ان تحرق وقودها النووي طوال بلايين السنين دون ان تستنفد المخزون.‏

ولكن ماذا يحدث عندما يستهلك نجم كهذا اخيرا وقوده من الهيدروجين؟‏ يتقلَّص الجزء المركزي،‏ وترتفع الحرارة فيما يستنفد النجم الهيدروجين في المناطق المركزية.‏ وفي اثناء ذلك،‏ تتمدَّد الطبقات الخارجية بقدر هائل،‏ جاعلةً نصف قطر النجم يزيد ٥٠ مرة او اكثر،‏ فيصير عملاقا احمر.‏

العمالقة الحمر.‏ العملاق الاحمر هو نجم ذو حرارة سطح باردة نسبيا؛‏ لذلك يبدو لونه احمر،‏ بدلا من ابيض او اصفر.‏ وهذه المرحلة في حياة النجم قصيرة نسبيا،‏ وتنتهي —‏ عندما يفرغ معظم مخزون الهِلْيوم —‏ بعَرْض سماوي للالعاب النارية.‏ فالنجم،‏ اذ لا يزال يحرق الهِلْيوم،‏ يقذف طبقاته الخارجية،‏ التي تشكِّل سديما كوكبيا متوهِّجا بسبب الطاقة التي نالها من النجم الام.‏ وأخيرا،‏ يتقلَّص النجم بشكل مثير ليصير قزما ابيض يشعُّ على نحو ضعيف.‏

ولكن،‏ اذا كان النجم الاساسي كبيرا الى الحد الكافي،‏ تكون النتيجة النهائية انَّ النجم نفسه ينفجر.‏ وهذا هو المُستعِر الفائق.‏

المُستعِرات الفائقة.‏ المُستعِر الفائق هو الانفجار الذي ينهي حياة نجم كان اساسا اكبر بكثير من الشمس.‏ فتُقذف كميات هائلة من الغبار والغاز في الفضاء بواسطة موجات صَدم عنيفة بسرعات تبلغ اكثر من ٠٠٠‏,٦ ميل في الثانية (‏٠٠٠‏,١٠ كلم/‏ثا)‏.‏ والضوء الشديد للانفجار ساطع جدا بحيث يفوق بريق بليون شمس،‏ اذ يظهر كماسة متألِّقة في السماء.‏ والطاقة التي تنطلق في انفجار مُستعِر فائق واحد تعادل الطاقة الكاملة التي تُصدرها الشمس في تسعة بلايين سنة.‏

بعد ان شاهد يانڠ مُستعِره الفائق بتسعمئة سنة،‏ لا يزال بإمكان علماء الفلك ان يروا الحطام المبعثر لذلك الانفجار،‏ بنية تُدعى سديم السرطان.‏ لكنَّ شيئا اكثر من السديم جرى تخليفه.‏ ففي مركزه اكتشفوا شيئا آخر —‏ جسما بالغ الصغر،‏ يدور ٣٣ مرة في الثانية،‏ يدعى نجما نابضا.‏

النجوم النابضة والنجوم النيوترونية.‏ يجري الفهم ان النجم النابض هو جزء مركزي كثيف الى حد بعيد يدور بسرعة من مادة تُركت بعد انفجار مُستعِر فائق لنجم لا يبلغ اكثر من ثلاث مرات جسامة الشمس.‏ واذ لها اقطار من اقل من ٢٠ ميلا (‏٣٠ كلم)‏،‏ فهي نادرا ما تُكتشف بواسطة التلسكوپات البصرية.‏ ولكن يمكن تعيينها بواسطة التلسكوپات الراديوية،‏ التي تكشف الاشارات الراديوية التي ينتجها دورانها السريع.‏ فثمة حزمة من الموجات الراديوية تدور مع النجم،‏ مثل حزمة منارة،‏ تظهر كنبضة بالنسبة الى المشاهد،‏ مما ينشئ التسمية النجم النابض.‏ والنجوم النابضة تُدعى ايضا نجوما نيوترونية لانها تتألف بصورة رئيسية من نيوترونات محتشدة على نحو متراصّ.‏ وهذا يفسِّر سبب كثافتها التي لا تُصدَّق —‏ اكثر من بليون طن للإنش المكعَّب (‏اكثر من مئة مليون طن للسنتيمتر المكعَّب)‏.‏

ولكن ماذا يحدث اذا اصبح نجم كبير حقا مُستعِرا فائقا؟‏ طِبقا لحسابات علماء الفلك،‏ يمكن ان يتابع الجزء المركزي تقوُّضه الى ما بعد مرحلة النجم النيوتروني.‏ ونظريا،‏ ستكون قوة الجاذبية التي تضغط الجزء المركزي عظيمة جدا بحيث يَنتج ما يُدعى بالثقب الاسود.‏