الفضاء و النجوم و المجرات

الدرس ٢

الفضاء والنجوم والمجرات

في هذا الدرس

الأهداف

• توضح المقصود بالطيف الكهرومغناطيسي.
• تحدد الفرق بين المنظار الفلكي العاكس والمنظار الفلكي الكاسر.
• تقارن بين المنظار الفلكي البصري والمنظار الراديوي.
• تفسر لماذا تبدو لنا النجوم وكأنها تتحرك في السماء؟
• تصف بعض المجموعات النجمية.
• توضح دورة حياة النجوم.

الأهمية

استكشاف الفضاء يساعدنا على فهم عالمنا بشكل أفضل. كما يساعدنا في استكشاف الكون على تقدير موقع الأرض في الفضاء.

مراجعة المفردات

المنظار الفلكي: أداة يمكنك تقريب الأجسام البعيدة فتظهر مكبرة.
النجم: كرة ضخمة من غازات تصدر ضوءًا وإشعاعات أخرى، والشمس نجم متوسط.

المفردات الجديدة

• الطيف الكهرومغناطيسي
• المنظار الفلكي الكاسر
• المنظار الفلكي العاكس
• المرصد
• النجم فوق المستعر
• الثقب الأسود
• المجرة
• السنة الضوئية
• المنظار الفلكي الراديوي

---

الموجات الكهرومغناطيسية

لقد بدأنا بالفعل عملية اكتشاف نظامنا الشمسي وما بعده. ونحن اليوم نستطيع الرؤية بعيدًا في الفضاء باستخدام مناظير فلكية أرضية «تلسكوبات» متطورة، ومناظير فضائية أكثر تطورًا، مثل منظار هابل الفضائي.

لكن من فكرت مرة في الذهاب إلى منطقة بعيدة في الفضاء؛ فإعداد التذكرة في مشوارك، لأنك حتى لو نجحت في السفر بسرعة الضوء «٣٠٠٠٠٠ كم/ثانية» فسوف تستغرق رحلتك عدة سنوات حتى تصل إلى أقرب نجم إلى شمسنا!

ضوء قادم من الماضي

عندما تنظر إلى نجم فإن ما تراه إنما هو في الواقع الضوء الذي انطلق من هذا النجم قبل عدة سنوات. ومع أن الضوء يسير بسرعة كبيرة جدًا، فإن المسافات بين الأجرام في الفضاء هائلة الاتساع إلى درجة أن ضوء بعض النجوم قد يستغرق ملايين السنين حتى يصل إلى الأرض.

يعد الضوء وأشكال الطاقة الأخرى التي تغادر النجم من أشكال الأشعة الكهرومغناطيسية التي تنتقل موجاتها الطاقة عبر كل من الفراغ والمادة، بخلاف موجات الصوت التي تنتقل في الأوساط المادية فقط. والأشعة الكهرومغناطيسية متنوعة الترددات؛ حيث تمثل موجات الراديو والضوء المرئي نوعين من الأشعة الكهرومغناطيسية، وتشمل الأنواع الأخرى أشعة جاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء. أمواج الموجات القصيرة وموجة الميكرو. كل هذه الأنواع مرتبة بحسب طولها الموجي، ويسمى هذا الترتيب للأشعة الكهرومغناطيسية الطيف الكهرومغناطيسي.

الشكل ٢٠
يتراوح طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي بين أشعة جاما الذي طوله أقل من ٠,٠٠٠٠٠٠٠٠٠٠١ متر، إلى موجات الراديو التي يصل طولها الموجي إلى أكثر من ١٠٠٠٠ متر.
لاحظ كيف يتغير التردد مع نقصان الطول الموجي.

---

وسائل رصد الكون

يستخدم الفلكيون وسائل عدة لرصد الكون، ومنها المناظير. تعمل المناظير على التقاط الانبعاثات الكهرومغناطيسية التي تجمعها الأجرام السماوية، وتزود العلماء بالمعلومات حولها. وعادة ما تكون المناظير بصرية أو راديوية تبعًا لنوع الطيف الكهرومغناطيسي الذي تجمعه.

المناظير الفلكية البصرية

تقوم فكرة المنظار الفلكي الكاسر على انكسار الضوء بواسطة العدسات. يجمع هذا المنظار الضوء الآتي من الجسم المراد رؤيته عن طريق العدسة المحدبة الشيئية، وينكسر الضوء بشكل صورته تقع أمام العدسة العينية بين بؤرتها الأصلية ومركزها البصري، انظر الشكل ٢١-أ.

المنظار الفلكي العاكس الذي تقوم فكرته على انعكاس الضوء بواسطة مرايا مقعرة. يدخل الضوء الصادر عن الجسم الذي يرصد من خلال فتحة في المنظار، ويصطدم بمرآة مقعرة فيعكس، ويكون صورة في بؤرته، انظر الشكل ٢١-ب. وتستعمل أحيانًا مرآة صغيرة مستوية لعكس الضوء ليقع أمام العدسة العينية بين بؤرتها ومركزها البصري، حيث يتم تكبير الصورة. وقد طور العلماء مناظر عاكسة بأحجام أكبر فأكبر؛ إذ يوجد الآن في مرصد أوروبي منظار له مرآة مكونة من أربع قطع، قطر كل منها ٨م.

استعمال المناظير الفلكية البصرية

معظم المناظير الفلكية البصرية المستعملة من قبل المتخصصين توضع في مبنى خاص يسمى المرصد. فالمرصد الفلكي الذي يقع بمدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية، وعددها خمس، وهي: مراصد البيروني في منطقة مكة المكرمة، والبتاني في منطقة حائل، وابن الشاطر في منطقة عسير، ومرصدان أبو زيد الصوفي في منطقة تبوك. وتحتوي المراصد على مناظير فلكية، تمكن أن توضع فيها مناظير فضائية، لكن بعض المناظير لا توضع في مراصد، مثل منظار هابل الفلكي الفضائي الموجود خارج الغلاف الجوي للأرض.

الشكل ٢١
توضح الصورتان كيف يجمع كل نوع من المناظير الفلكية الضوء ليكون صورة.

أ- المنظار الفلكي الكاسر تقوم العدسة المحدبة الشيئية بتجميع الضوء لتكوين صورة بين البؤرة والمركز البصري للعدسة العينية.
ب- في المنظار الفلكي العاكس تقوم مرآة مقعرة بتجميع الضوء لتكوين صورة تقع بين البؤرة الأصلية والمركز البصري للعدسة العينية.

الربط مع الصحة

الأشعة فوق البنفسجية: تتضمن العديد من المصابيح حولنا طاقة الأشعة فوق البنفسجية. تدعو فيه الناس إلى تقليل تعرض أجسامهم لأشعة الشمس.
قارن بين أطوال الموجة والتردد لكل من الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية في الشكل ٢٠.
استنتج ما خصائص الأشعة فوق البنفسجية التي تسبب تلفًا في أنسجة الجسم؟

---

تؤثر منظار هابل صورًا أوضح للفضاء؛ لأنه محمول على قمر صناعي يدور حول الأرض. والقصور من وراءه تكسره الذرات تلك تحجب التأثير السلبي للغلاف الجوي الذي يمتص بعض الطاقة القادمة من الفضاء ويشتتها، مما يسبب تشويشًا على الرؤية.

ماذا قرأت؟
لماذا وضع المنظار هابل خارج الغلاف الجوي؟

المناظير الفلكية الراديوية

ترسل النجوم والأجرام الفضائية الأخرى أشعة كهرومغناطيسية، منها موجات في حدود ترددات موجات الراديو الطويلة الموجة. وتستعمل المناظير الفلكية الراديوية الموضحة في الشكل ٢٢ في دراسة موجات الراديو التي تنتقل عبر الفضاء، وتتخلل الغلاف الجوي ولا تتأثر عن الأشعة المرئية في أنها تعبر الغلاف الجوي دون أن تتأثر؛ لذلك تستعمل هذه المناظير على مدار ٢٤ ساعة وفي معظم الظروف الجوية. تصل موجات الراديو إلى قرص مقعر يقوم بعكس الموجات نحو لاقط موجود في بؤرة القرص، حيث يوجد مستقبل يتلقى الأشعة، ثم تحول إلى معلومات تساعد العلماء على تحري الأجرام، ومسح الفضاء، وعمل خرائط لمواقع الأجرام السماوية، والبحث عن دلائل وجود الحياة على كواكب أخرى.

الشكل ٢٢
يستخدم المنظار الفلكي الراديوي لدراسة موجات الراديو المختلفة عبر الفضاء.

تجربة

ملاحظة أثر التلوث الضوئي

الخطوات

• احصل على أنبوب من ورق مقوى كالذي تلف عليه المناشف الورقية.
• حدد مجموعة نجمية معينة، وفي ليلة صافية لاحظ إلى المجموعة النجمية من خلال الأنبوب.
• عد النجوم التي شاهدتها دون أن تحرك الأنبوب، وكرر المشاهدة ثلاث مرات.
• احسب متوسط عدد النجوم التي شاهدتها من موقعك.

التحليل

• قارن بين أعداد النجوم التي شاهدتها وأعداد النجوم التي شاهدها زملاؤك.
• وضح السبب في مشاهداتك، وعلل الفرق بينها وبين مشاهدات زملائك.

---

النجوم

لا تستطيع رؤية النجوم في أثناء الأرض؛ فالشمس - وهي أقرب النجوم إلينا - يجعل الغلاف الجوي مظلمًا، مما يحجب رؤية النجوم الأخرى. وفي الليل تبدو لنا النجوم وكأنها تدور في السماء؛ بسبب دوران الأرض حول نفسها. وتختلف النجوم التي نراها في السماء بتغير فصول السنة، بسبب دوران الأرض حول الشمس.

المجموعات النجمية «الكوكبات»

هي مجموعات من النجوم تظهر على شكل ثابت في السماء. ومن هذه المجموعات النجمية الدب الأكبر، والدب الأصغر، وذات الكرسي، وهي موضحة في الشكل ٢٣. وقد اختلف القدماء في تسمية المجموعات النجمية؛ اعتمادًا على كيفية تخيلها ومشاهدتها للأشكال المألوفة لديهم. فمثلاً أطلق بعض القدماء على جزء من مجموعة الدب الأكبر «المغرفة الكبرى»، وسماها آخرون «المحراث». أما العرب فقد سموها «بنات النعش الكبرى»، ولا يزال الكثير من الأسماء التي وضعها الفلكيون الإغريق والعرب القدماء مستعملة حتى يومنا هذا. يرجى إليك شكل المغرفة الكبرى في مجموعة «الدب الأكبر» عندما تنظر إليها؟

الشكل ٢٣
ابحث عن المغرفة الكبرى في مجموعة الدب الأكبر. اشرح لماذا يطلق عليها هذا الاسم؟

تجربة

عمل نموذج للمجموعات النجمية

الخطوات

• ارسم نقاطًا بيضاء على ورقة مقواة سوداء، بحيث تمثل شكل إحدى المجموعات النجمية المعروفة، أو ارسم مجموعة النقاط الخاصة بك.
• بمساعدة شخص بالغ، قص الطرف المغلق من علبة ورقية مقواة مثل علبة الحليب، فإن للحصول على أسطوانة مفتوحة من الجانبين؛ بحيث يكون قطرها أكبر من مساحة المجموعة.
• ضع الأسطوانة الورقية فوق الورقة، وقم بقص الورقة بمحاذاة الأسطوانة.
• ألصق الورقة على الأسطوانة مستعملاً ورقًا لاصقًا، ثم اثقب النقاط التي تمثل نجوم المجموعة النجمية.
• ضع مصباحًا داخل الأسطوانة من الجهة الثانية، وأطفئ الضوء في الغرفة، وانظر إلى مجموعتك النجمية على السقف.

التحليل

• أضئ الغرفة، هل ما زلت ترى مجموعتك النجمية؟ ولماذا؟
• النجوم موجودة دائمًا في السماء، حتى في أثناء النهار. كيف تربط بين ضوء الغرفة وضوء الشمس؟

---

ألوان النجوم

على الرغم من أن النجوم تبدو متشابهة عند النظر إليها للوهلة الأولى، إلا أنها تظهر بألوان مختلفة. ويعكس لون النجم درجة حرارته، مثل لهب الغاز المستعمل في المطبخ. ففي شعلة اللهب، الجزء الأزرق هو الأعلى درجة حرارة، وكذلك النجوم الزرقاء هي أعلى النجوم درجة حرارة، وأقل النجوم درجة حرارة هي النجوم الحمراء، أما الصفراء فمتوسطة درجة الحرارة.

ماذا قرأت؟
كيف يرتبط لون النجم بدرجة حرارته؟

تختلف النجوم في أحجامها أيضًا، ومعظم النجوم في الكون صغيرة. وتعد الشمس نجمًا أصفر؛ أي متوسط درجة الحرارة والحجم. هناك نجم منكب الجوزاء في مجموعة الجبار أكبر كثيرًا من الشمس. ولو كان هذا النجم العملاق مكان الشمس لا يستوعب أيضًا أماكن عطارد والزهرة والأرض والمريخ.

حياة النجوم

تبدأ حياة النجوم من سحابة كبيرة من الغازات والغبار، حيث تؤدي قوة الجاذبية إلى انكماش مادة هذه السحابة. ويؤدي هذا الانكماش إلى رفع درجة الحرارة والضغط، مما يسمح باندماج الغازات في النجم، وعندما يصبح نجمًا حقيقيًا يشع طاقته الناتجة عن تفاعلات نووية، انظر الشكل ٢٤.

الشكل ٢٤
تحدث الأحداث التي يمر بها النجم في أثناء دورة حياته على كتلته.
صف ماذا يحدث للنجم العملاق عندما ينهار لبُّه؟

تجربة عملية
ألوان النجوم
ارجع إلى كراسة التجارب العملية على منصة عين الإثرائية.

---

وعندما تشبه الشمس نجم متوسط الحجم، مثل الشمس، الغازات في مركزه بضغط هائل ويتحول إلى نجم عملاق أحمر اللون. ويقدر العلماء أن الشمس ستصبح نجمًا عملاقًا أحمر بعده ٥ مليارات سنة، وسوف تتضخم لتصل إلى مدارات عطارد والزهرة، وربما الأرض. كما يقدر العلماء أن الشمس ستبقى في هذه المرحلة ما يقارب مليار سنة، ثم تفقد غلافها الخارجي، فتكشف اللب، ويصبح نجمًا قزمًا أبيض في البداية، ثم يبرد ليصبح قزمًا أسود. وهذه التقديرات إنما هي تقديرات علمية مبنية على معرفة البشر المحدودة، وهي تقف عاجزة أمام قدرة الله وإرادته في الكون والعلم، وتحديد دورة حياة النجم على كتلته، فكلما زادت الكتلة قلت الفترة الزمنية لدورة حياته. يوضح الشكل ٢٤ أن كتلة النجم في دورة حياته.

النجوم فوق العملاقة

عندما يستهلك الوقود في مركز نجم كبير فإنه يتمدد، ويصبح نجمًا فوق عملاق. وهو مشابه للنجوم العملاقة إلا أنه أكبر كثيرًا. وفي نهاية الأمر، ينهار نجم فوق العملاق، مما يؤدي إلى انفجار ضخم وتكوين نجم فوق مستعر من آثار انفجار النجم فوق المستعر أنه يترك موادًا يمكنها أن تتحول إلى نجم من جديد. أما الغاز والغبار الصادران عن الانفجار فيمكن أن يكونا جزءًا من نجم آخر جديد.

إذا كانت كتلة اللب في النجم فوق المستعر أقل من ثلاثة أضعاف كتلة الشمس فإنه يتحول إلى نجم نيوتروني، أما إذا كانت أكبر من ٣ مرات من كتلة الشمس فإنه ينكمش بشدة مكونًا ثقبًا أسود كما الموضح في الشكل ٢٥.

الشكل ٢٥
للثقب الأسود جاذبية هائلة لا تسمح حتى للضوء بالإفلات منها. ويوضح الرسم كيف يقوم أسود بابتلاع الغاز من نجم مجاور.
اشرح كيف يتكون الثقب الأسود؟

---

المجرات

المجرة تجمع من النجوم والغازات والغبار يرتبط بعضها ببعض بقوة الجاذبية.

أنواع المجرات

تختلف المجرات في أشكالها وأحجامها. وتصنف بحسب شكلها إلى: إهليلجية، وحلزونية، وغير منتظمة. ومعظم المجرات في الكون من النوع الإهليلجي «يشبه شكلها البيضة»، أما المجرات الحلزونية فتحتوي مركزًا وأذرعًا حلزونية تخرج من المركز. ولبعض هذه المجرات مركز أسطواني. انظر الشكل ٢٧.

أما المجرات غير المنتظمة الشكل فلا يمكن تصنيفها تحت أي من النوعين السابقين، وأحجامها صغيرة عادة، وهي شائعة الانتشار في الكون.

مجرة درب التبانة

يوضح الشكل ٢٦ مجرة درب التبانة التي نعيش فيها، وهي مجرة حلزونية ضخمة، تحتوي على مئات مليارات النجوم مثل الشمس. تدور جميعها حول مركز المجرة. وتكمل الشمس دورة كاملة حول مركز مجرتها كل ٢٢٥ مليون سنة.

ولكي تتصور بعض عظمة الخالق عز وجل، وعظيم قدرته وضخامة لهذا الكون الذي نعيش فيه، فكر في حجمك مقارنة بحجم الشمس، ثم فكر في ظالة نظامنا الشمسي الذي يدور رغم اتساع منطقة مدار صغير تتسع في مجرة درب التبانة التي تضم مئات المليارات من النجوم، وأخيرًا فكر في مجرتنا العملاقة باعتبارها واحدة من مئات مليارات المجرات في الكون الهائل الاتساع، وتأمل في قوله تعالى:
﴿إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضِ وَاخْتِلَافِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ لَآيَاتٍ لِأُولِي الْأَلْبَابِ ۝ الَّذِينَ يَذْكُرُونَ اللَّهَ قِيَامًا وَقُعُودًا وَعَلَى جُنُوبِهِمْ وَيَتَفَكَّرُونَ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضِ رَبَّنَا مَا خَلَقْتَ هَذَا بَاطِلًا سُبْحَانَكَ فَقِنَا عَذَابَ النَّارِ﴾ [آل عمران: ١٩٠-١٩١].

ماذا قرأت؟
لماذا لا يمكن مشاهدة مجرة درب التبانة كاملة من الأرض؟

الشكل ٢٦
تقع الشمس على حافة مجرة درب التبانة.

---

أنواع المجرات

الشكل ٢٧
المجرات معظم النجوم التي يمكنك رؤيتها ليلاً تقع في مجرة درب التبانة. وتختلف المجرات الأخرى في الحجم والكتلة، وفيها نظام أصغر المجرات عشرات آلاف النجوم الضوئية، وكتلها أكبر من كتلة الشمس ملايين المرات، أما المجرات الكبيرة، التي يبلغ عرضها أكثر من ١٠٠٠٠٠ سنة ضوئية، فكتلتها أكبر من كتلة الشمس بمليارات المرات. ويصنف الفلكيون المجرات إلى أربعة أصناف:

المجرات الإهليلجية عادة تكون كروية إلى إهليلجية الشكل، وتتكون من نجوم متقاربة كبيرة العمر نسبيًا.

المجرات الحلزونية تتكون من قرص كبير من الغازات والغبار، مع وجود أذرع من النجوم تمتد من المركز بشكل حلزوني. ومن المجرات الحلزونية مجرة المرأة المسلسلة، وهي أقرب المجرات إلينا.

المجرات الحلزونية الأسطوانية المركز تختلف عن المجرات الحلزونية أن القرص المركزي ليس مسطحًا، بل على شكل أسطوانة مستطيلة، يخرج من طرفيها ذراعان حلزونيان يشكلان ما يسمى المجرة الحلزونية الأسطوانية المركز.

المجرات غير المنتظمة هي مجرات يصعب وصفها بأنها إهليلجية أو حلزونية، وليس لها شكل منتظم.

---

سرعة الضوء

ينتقل الضوء بسرعة ٣٠٠٠٠٠ كم في الثانية. أي أنه يدور حول محيط الأرض سبع مرات تقريبًا كل ثانية. ومعظم المجرات تتحرك مبتعدة عن مجرتنا، لكن ضوءها يتحرك نحو الأرض بالسرعة نفسها.

السنوات الضوئية

تعلمت سابقًا أن المسافات بين الكواكب في النظام الشمسي تقاس بالوحدات الفلكية، لكن المسافات بين المجرات أكبر؛ لذا تستعمل من أجل قياسها وحدة قياس أكبر منها هي السنة الضوئية. تعرف السنة الضوئية بأنها المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة، وتساوي ٩,٥ تريليون كم تقريبًا. عندما تنظر إلى مجرة تبعد عنك ملايين السنوات الضوئية، فإن ذلك يعني أن ضوءها الذي تراه في هذه اللحظة قد بدأ رحلته فعلًا قبل ملايين السنين، أي أنك ترى الآن - في هذه اللحظة - الحالة التي كانت عليها المجرة قبل ملايين السنين! أليس هذا غريبًا؟! ولكنه هذه هي الحقيقة.

ماذا قرأت؟
لماذا تعد السنة الضوئية أفضل من الوحدة الفلكية في قياس المسافات بين المجرات؟

الكون

تحتوي كل مجرة على مليارات النجوم. ويحتوي الكون على قرابة مائة مليار مجرة. أمضى تلسكوب هابل ١١,٩٥ يومًا مصورًا ألمع بقعة صغيرة في السماء لتكوين الصورة في الشكل ٢٨ التي يظهر فيها أكثر من ١٠,٠٠٠ مجرة. ويعتقد العلماء أن صورة مشابهة ستظهر إذا تم تصوير جهات أخرى من السماء.

يتمدد الكون باستمرار، وتتحرك المجرات مبتعدة بعضها عن بعض، وتصل سرعة بعضها إلى ٣٠٠٠٠ كم/ث.

وفي هذا الكون الهائل الاتساع المكون من النجوم والنجوم الهائلة والمجرات، يعد الكوكب الصغير الذي يقع في الفضاء الفارغ - يسمى كوكب صغير جدًا، لا يعدو كونه ذرة غبار صغيرة مقارنة بمحيطه الكوني... كوكب يسمى الأرض. ويعيد السؤال القديم الجديد طرح نفسه: هل توجد حياة أخرى في مكان آخر من الكون؟

ماذا قرأت؟
كيف تتحرك المجرات الأخرى بالنسبة إلى الأرض؟

الربط مع الفيزياء

الانزياح نحو الأحمر ينتمي مجرة درب التبانة إلى عنقود مجري يطلق عليه المجموعة المحلية. وقد وجد العلماء أن المجرات خارج المجموعة المحلية تتحرك مبتعدة عن الأرض. فهل يمكن أن تستنتج مما يحدث للنجوم الكوكبية الناتجة عن الظاهرة التي تسمى الانزياح نحو الأحمر، واشرح لزملائك كيف ساعدت هذه الظاهرة على فهم الكون.

الشكل ٢٨
توضح الصورة الملتقطة بتلسكوب هابل أعماق الكون، وتظهر فيها بوضوح مئات المجرات المجتمعة في رقعة صغيرة من السماء.
وضح دلالات هذه الصورة.

---

مراجعة الدرس ٢

الخلاصة

الموجات الكهرومغناطيسية

• الضوء أحد أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي.
• الموجات الكهرومغناطيسية تشمل: موجات الراديو، وموجات الميكروويف، والأشعة تحت الحمراء، والضوء المرئي، والأشعة فوق البنفسجية، وأشعة إكس وجاما.
• يسير الضوء في الفراغ بسرعة ٣٠٠٠٠٠ كم/ث.

وسائل رصد الكون

• من وسائل رصد الكون المناظير الفلكية البصرية والمناظير الراديوية.
• تستعمل في المنظار الفلكي الكاسر عدسات تجمع الضوء وتركزه، وتستعمل لتكوين صورًا للأجسام المرصودة.
• تستعمل في المنظار الفلكي العاكس مرايا تجمع الضوء وتركزه، كما تستخدم العدسات لتشاهد صور الأجسام.
• المرصد الفلكي بناء على شكل قبة يحتوي على مناظير فلكية.
• يوضع المنظار الفلكي في الفضاء الخارجي لتجنب حدوث التشويش الذي يسببه الغلاف الجوي.
• يجمع المنظار الفلكي الراديوي موجات الراديو الصادرة عن النجوم وأجرام أخرى ويقيسها.

النجوم

• تنتظم المجموعات النجمية من نجوم تشكل أنماطًا معينة لها في السماء.

حياة النجوم

• تتطور النجوم وتتغير أحجامها وخصائصها بمرور الزمن.
• يعتمد نوع تطور النجم على كتلته.

المجرات

• تجمع من النجوم والغازات والغبار تربطها الجاذبية.
• تقع الأرض التي تعيش عليها ضمن مجرة درب التبانة.

الكون

• وفق تقدير العلماء، يحتوي الكون على ١٠٠ بليون مجرة.

اختبر نفسك

• اذكر ميزة تتفوق بها المناظير الفلكية الراديوية على المناظير الفلكية البصرية.
• اشرح الفرق بين موجات الصوت وموجات الراديو.
• وضح لماذا تبدو لنا النجوم وكأنها تتحرك في السماء ليلاً؟ ولماذا يقتصر ظهور بعضها على فصول محددة؟
• اذكر أمثلة بعض المجموعات النجمية وصفها.
• صف دورة حياة نجم مثل الشمس.
• التفكير الناقد

• يحتاج الضوء الصادر عن أقرب نجم من المجموعة الشمسية للوصول إلى الأرض مدة ٤ سنوات، فإذا وجدت حياة على كوكب يدور حول هذا النجم، ورغبت المخلوقات هناك في إرسال موجة راديو إلى سكان الأرض، فهل الزمن الذي يستغرقه وصول هذه الرسالة «الموجة»؟ وما الزمن الذي يحتاج إليه العلماء للرد على الرسالة؟
• قد تكون بعض النجوم اختفت منذ زمن بعيد، رغم أنك تراها ليلاً في السماء، فسر ذلك.

تطبيق الرياضيات

• احسب الزمن الذي تحتاج إليه موجة راديو للوصول إلى القمر، علمًا أن القمر يبعد عن الأرض ٣٠٠٠٠٠ كم، وسرعة موجات الراديو = ٣×١٠⁸ م/ث.

• حول بين الوحدات يبعد نجم ٤,٥ سنوات ضوئية عن الأرض، فإذا كانت السنة الضوئية ٩,٥ تريليون كم، فكم كيلومترًا يبعد النجم عن الأرض؟