النسق الأساسي

[Bskowet]

النسق الأساسي أو حزام التتابع الرئيسي (بالإنجليزية: Main Sequence) في الفلك هو خط احصائي نجوم يشكل نحو 80 % من مختلف النجوم في الكون، يجمعها رسم بياني بغرض تصنيفها من حيث اللون وشدة ضيائها. وتتميز نجوم النسق الأساسي بأن طاقة اشعاعها ناتجة عن تفاعلات الاندماج النووي للهيدروجين في قلب النجم وهي تفاعلان اندماج نووي تنتج الهيليوم. ويسمى الرسم البياني الذي يجمع بين كتلة النجم ولون طيفه وشدة ضيائه تصنيف هرتزشبرونج-راسل. وتسمى مجموعة نجوم هذا الحزام على الرسم البياني النسق الأساسي، لأنها تشكل 80 % من أنواع النجوم الموجودة في الكون. أما تصنيفات النجوم التي تخرج عن هذا الحزام الرئيسي وتشكل 20 % من نجوم الكون فهي تتجمع على الرسم البياني في حزامين آخرين، وتختلف صفاتها كثيرا عن صفات نجوم النسق الأساسي، حيث يعود إصدارها للطاقة إلى تفاعلات أخرى غير الاندماج النووي للهيدروجين الذي يولد الهيليوم، من تلك التفاعلات إندماج عناصر أثقل من الهيدروجين، مثل الكربون والأكسجين والنتروجين وعند نهاية تلك التفاعلات والاندماجات يتولد منها الحديد.
ويتغير قدر الضياء المطلق لنجم من نجوم النسق الأساسي ونوع طيفه بتقدم عمره ومقدار استهلاكه الكلي لوقوده من الهيدروجين الذي يتحول تدريجيا إلى الهيليوم، كما يتحول بعضه إلى الكربون والأكسجين وغيرهما. أي أنه بمعرفتنا للقدر المطلق لنجم في السماء ومعرفة نوع طيفه يمكن معرفة كتلته ومعرفة التفاعلات الجارية فيه وبالتالي معرفة عمره.
وعن طريق تلك المعرفة للنجوم المختلفة الأحجام والأعمار في الكون توصلنا إلى معرفة أن الشمس من النجوم الصغيرة نسبيا، وصنّفها العلماء قزم أصفر وأنها من أنواع النجوم التي قد يصل عمرها إلى 10 - 11 مليار سنة، وأن عمرها الآن يبلغ نحو 4.57 مليار سنة تقريباً فهي في منتصف عمرها.
كذلك نعرف أن تقدم الشمس في العمر سيؤدي إلى انتفاخها وتحولها إلى عملاق أحمر، وذلك بعد استهلاكها للجزء الأكبر من وقودها من الهيدروجين.
ويقسم النسق الأساسي أحيانا إلى نصف علوي ونصف سفلي بحسب نوع التفاعلات التي تجري في النجم وتنتج طاقته. فالنجوم التي تكون كتلتها أقل من 1.5 من كتلة الشمس تجري فيها تفاعلات الاندماج النووي لعنصر الهيدروجين على مراحل فيتولد الهيليوم، وتسمى تلك التفاعلات سلسلة تفاعل بروتون-بروتون. أما النجوم التي تبلغ كتلتها أكبر من 1.5 من كتلة الشمس فتجري فيها تفاعل الاندماج النووي لذرات الكربون، والنتروجين والأكسجين وتسمى دورة تفاعلات CNO، وذلك بعد أن يكون الهيليوم قد تكون من الهيدروجين في النجم.
والنجوم التابعة للنسق الأساسي وتكون كتلتها أكثر من 10 أضعاف كتلة الشمس فيجري فيها حمل حراري بين داخلها وسطحها الخارجي، بحيث يتقلب الهيليوم المتكون حديثاً في قلب النجم متيحاً الفرصة لحدوث اندماج الهيدروجين ويستمر تولد الطاقة من اندماج الهيدروجين واندماج الهيليوم؛ وعنما لا يقل الحمل الحراري في قلب النجم يتركز الهيليوم في قلب النجم طارداً الهيدروجين إلى سطح النجم.
وبالنسبة للنجوم ذات كتلة أقل، أي تكون كتلتها مثلاً ضعف كتلة الشمس، فيقل الحمل الحراري في قلبها تدريجيا حتى يخمد الحمل الحراري. فإذا كانت كتلة النجم أصغر من ذلك يصبح قلب النجم مشعاً ويحدث الحمل الحراري قريباً من سطح النجم فقط وهذا ما يحدث للشمس. وإذا كانت كتلة النجم أصغر من الشمس يزيد الحمل الحراري ويشمل النجم بأكمله، وتـُجري النجوم ذات كتلة أقل من نحو 0.4 من كتلة الشمس الحمل الحراري عبر حجم النجم كله.