تصنيف الضياء

تصنيف الضياء في علم الفلك (بالإلمانية:Leuchtkraftklasse ) وهو تصنيف مساعد يستخدم بالإضافة إلى تصنيف الطيف إلى تصنيف النجوم بحسب خصائص تتميز بها أطيافها .[1] فبينما يأخذ تصنيف الطيف في اعتباره خصائصا متعلقة بسطح النجم وماله من درجة حرارة تأخذ تصنيف الضياء في اعتباره خصائص متعلقة بضيائه . من تلك الخصائص شدة خطوط الطيف وعرض كل خط . تتصف النجوم العملاقة بأن لها تسريع ثقالي قليل يحدث في غلافها الضوئي بالمقارنة بالنجوم الصغيرة والتي لها نفس درجة الحرارة على السطح . يؤثر ذلك على عرض خطوط الطيف . يشترك تصنيف الطيف وتصنيف الضياء في إعطاء وصف دقيق للتصنيف الطيفي ويربط بين شدة ضياء النجم مع الخواص الفيزيائية المتعلقة بدرجة حرارته.

يرجع نظام تصنيف الضياء إلى العالمين الفلكيين " وليام مورجان" و "فيليب كينان" الذان قاما بتطويره . هذا النظام يعرف بنظام MK-System والذي يأخذ الحرفين الأولين من اسمهما، كما يسمى احيانا نظام Yerkes-System حيث هو اسم المرصد الذي كانا يعملان فيه وهو "مرصد يركيز" . وطبقا لهذا النظام تصنف النجوم على النمط التالي:

يعطي تصنيف الضياء مرحلة تطور النجم أثناء عمره . فكل نجم يمر خلال فترات عمره بعدة تصنيفات ضيائية .

عندما ينتهي "مولد" نجم ينتمي في الهذا الوقت إلى النسق الأساسي (V). فإذا كان تركيبه الكيميائي يختلف كثيرا عن النجوم الأخرى بحيث أن يظهر في غلافه الضوئي نسبة أقل في معدنيته فيمكن عندئذ تصنيفه "كشمس صغيرة" من فئة (VI) . في تلك المرحلة من عمره ينتج النجم طاقته عن طريق الاندماج النووي للهيدروجين ويحوله إلى الهيليوم في قلبه. وتدوم تلك المرحلة من عمره زمنا طويلا فهي أطول فترات عمره بصرف النظر عن نهايته بعد ذلك.

وإذا بلغت كتلة نجم أقل من 2 إلى 3 من الكتلة الشمسية فإن النجم يتطور أولا إلى عملاق صغير (IV). ويحدث ذلك عندما يكون الهيدروجين فيه قد استهلك، ولا تكفي درجة الحرارة في قلبه لاندماج الهيليوم إلى كربون طبقا للعملية عملية ألفا الثلاثية . ولكن يستمد النجم طاقته من أندماج الهيدروجين إلى هيليوم في الغلاف الخارجي الذي يحيط بقلبه المنتهية التفاعلات فيه، تسمى تلك المرحلة " احراق الغلاف".

وإذا بلغت كتلة قلب عملاق صغير 45و0 كتلة شمسية أو زادت كتلة نجم من النسق الاساسي عن 3و2 كتلة شمسية " شمس فسوف يتبع اندماج الهيدروجين في قلب النجم اندماج الهيليوم ويتحول الهيليوم إلى كربون، ذلك هو ما يسمى "اندماج الهيليوم" ، ينتفخ النجم ويتمدد بسبب الحرارة العالية في باطنه ويصبح عملاقا (فئه III).

وبحسب كتلة النجم يتطور خلال مراحل أخرى على أن كل مرحلة من المراحل التالية تكون أقصر من المرحلة التي سبقتها . فإذا ما استغل النجم جميع إمكانياته المتوفرة فيه والمتعلقة بكتلته لإنتاج الطاقة واستهلكها جميعا يصل إلى مرحلة نهائية يستقر عليها . فمن الممكن أن ينتهي في هيئة قزم أبيض أو نجم نيوتروني أو ثقب أسود ، إلا أن تلك الحالات النهائية للنجم لا تتميز بتصنيف ضيائي معين . وفي انظمة النجوم المتعددة - مثل في حالة نجم ثنائي - فيمكن من خلال تبادل مادة بين النجمين أن يسير تطورهما بطريقة مختلفة .

وعلما بأن ضياء نجم يوصف بعدة بيانات فيزيائية تعتمد على كتلته وعلى مساحة سطحه و درجة حرارته فلا يمكن عن طريق قيمة الضياء وحدها تعيين التصنيف الضيائي للنجم . فقد يكون من الممكن على سبيل المثال لنجم له ضياء أشد 100 مرة من ضياء الشمس أن يكون نجما من النسق الأساسي أو عملاقا صغيرا أو أن يكون نجما عملاقا. فنحن نحتاج بالإضافة إلى ذلك إلى تصنيفه الطيفي. فإذا كان مثلا من فئة M0 فإن نجما له ضياء أشد 100 مرة من ضياء الشمس إنما يكون عملاقا أحمرا ، و في تلك الحالة يصبح تصنيفه طبقا لنظام MK-System هو M0III .