دورة حياة النجوم وتكوين الثقوب السوداء - كتاب العلوم - الصف 7 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 النجوم فوق العملاقة ونجوم فوق مستعرة

المفاهيم الأساسية

النجم فوق العملاق: نجم كبير الكتلة ينتفخ ويتمدد بشكل هائل بعد استهلاك وقوده النووي في مركزه، وهو أكبر بكثير من النجم العملاق العادي.

النجم فوق المستعر (المستعر الأعظم): انفجار هائل يحدث عند انهيار لب النجم فوق العملاق، ويكون أكثر لمعاناً من مجرة بأكملها.

النجم النيوتروني: نجم كثيف جداً يتكون من النيوترونات، وينشأ عندما يكون لب النجم فوق المستعر أقل من 3 أضعاف كتلة الشمس.

الثقب الأسود: منطقة في الفضاء ذات جاذبية هائلة لا يفلت منها حتى الضوء، يتكون عندما يكون لب النجم فوق المستعر أكبر من 3 أضعاف كتلة الشمس.

خريطة المفاهيم

```markmap

ألوان النجوم وحياة النجوم

ألوان النجوم

العلاقة بين اللون ودرجة الحرارة

• الأزرق: أعلى درجة حرارة
• الأصفر: درجة حرارة متوسطة (مثل الشمس)
• الأحمر: أقل درجة حرارة

أحجام النجوم

• معظم النجوم صغيرة الحجم
• الشمس: نجم متوسط الحجم
• منكب الجوزاء: نجم عملاق (أكبر بكثير من الشمس)

حياة النجوم

مراحل النشأة

• البداية: سحابة من الغاز والغبار (السديم)
• الانكماش: بفعل الجاذبية
• الارتفاع: في درجة الحرارة والضغط
• الاندماج النووي: يصبح نجماً حقيقياً يشع طاقة

دورة الحياة (الشكل ٢٤)

#### مسار النجوم صغيرة/متوسطة الكتلة (مثل الشمس)

• السديم → النجم الأولي → النجم التابع الرئيس → النجم العملاق الأحمر → القزم الأبيض → القزم الأسود

#### مسار النجوم كبيرة الكتلة

• السديم → النجم الأولي → نجم كبير الكتلة → النجم فوق العملاق → نجم فوق مستعر (مستعر أعظم)

##### نهاية النجم فوق المستعر

• إذا كانت كتلة اللب < 3 كتل شمسية: يتحول إلى نجم نيوتروني
• إذا كانت كتلة اللب > 3 كتل شمسية: ينكمش بشدة مكوناً ثقباً أسود

```

نقاط مهمة

• تعتمد دورة حياة النجم على كتلته: كلما زادت الكتلة قلت الفترة الزمنية لدورة حياته.
• الشمس نجم متوسط الحجم، وسوف تتحول إلى عملاق أحمر بعد حوالي 5 مليارات سنة، ثم تنتهي كقزم أبيض.
• النجم فوق العملاق هو المرحلة المتقدمة للنجوم كبيرة الكتلة قبل انفجارها.
• انفجار النجم فوق المستعر ينتج عنه غاز وغبار يمكن أن يكونا جزءاً من نجم جديد.
• الثقب الأسود له جاذبية هائلة تمنع حتى الضوء من الإفلات، ويمكنه ابتلاع الغاز من نجم مجاور.

وعندما يستهلك نجم متوسط الحجم، مثل الشمس، الغازات في مركزه، يتمدد ويتحول إلى نجم عملاق أحمر اللون. ويقدر العلماء أن الشمس ستصبح نجماً عملاقاً أحمر بعد 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، فينكمش اللب، ويصبح نجماً قزماً أبيض في البداية، ثم يبرد ليصبح قزماً أسود، وهذه التقديرات إنما هي تقديرات علمية مبنية على معرفة البشر المحدودة، وهي تقف عاجزة أمام قدرة الله وإرادته في الكون والحياة. وتعتمد دورة حياة النجم على كتلته، فكلما زادت الكتلة قلت الفترة الزمنية لدورة حياته. يوضح الشكل ٢٤ أثر كتلة النجم في دورة حياته.

النجوم فوق العملاقة

عندما يُستهلك الوقود في مركز نجم كبير فإنه يتمدد، ويصبح نجماً فوق عملاق. وهو مشابه للنجوم العملاقة إلا أنه أكبر كثيراً. وفي نهاية الأمر ينهار لب النجم فوق العملاق، مما يؤدي إلى انفجار النجم وتكوين نجم فوق مستعر. من آثار انفجار النجم فوق المستعر أنه يبدو ألمع من مجرة بأكملها. أما الغاز والغبار الصادران عن الانفجار فيمكن أن يكونا جزءاً من نجم آخر جديد.

نجوم فوق مستعرة

إذا كانت كتلة اللب في النجم فوق المستعر أقل من ثلاثة أضعاف كتلة الشمس فإنه يتحول إلى نجم نيوتروني، أما إذا كانت أكبر 3 مرات من كتلة الشمس فإنه ينكمش بشدة مكوناً ثقباً أسود كالموضح في الشكل ٢٥.

الربط مع الفيزياء

اشرح كيف يتكون الثقب الأسود؟

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

وعندما يستهلك نجم متوسط الحجم، مثل الشمس، الغازات في مركزه، يتمدد ويتحول إلى نجم عملاق أحمر اللون. ويقدر العلماء أن الشمس ستصبح نجماً عملاقاً أحمر بعد 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، فينكمش اللب، ويصبح نجماً قزماً أبيض في البداية، ثم يبرد ليصبح قزماً أسود، وهذه التقديرات إنما هي تقديرات علمية مبنية على معرفة البشر المحدودة، وهي تقف عاجزة أمام قدرة الله وإرادته في الكون والحياة. وتعتمد دورة حياة النجم على كتلته، فكلما زادت الكتلة قلت الفترة الزمنية لدورة حياته. يوضح الشكل ٢٤ أثر كتلة النجم في دورة حياته. --- SECTION: النجوم فوق العملاقة --- النجوم فوق العملاقة عندما يُستهلك الوقود في مركز نجم كبير فإنه يتمدد، ويصبح نجماً فوق عملاق. وهو مشابه للنجوم العملاقة إلا أنه أكبر كثيراً. وفي نهاية الأمر ينهار لب النجم فوق العملاق، مما يؤدي إلى انفجار النجم وتكوين نجم فوق مستعر. من آثار انفجار النجم فوق المستعر أنه يبدو ألمع من مجرة بأكملها. أما الغاز والغبار الصادران عن الانفجار فيمكن أن يكونا جزءاً من نجم آخر جديد. --- SECTION: نجوم فوق مستعرة --- نجوم فوق مستعرة إذا كانت كتلة اللب في النجم فوق المستعر أقل من ثلاثة أضعاف كتلة الشمس فإنه يتحول إلى نجم نيوتروني، أما إذا كانت أكبر 3 مرات من كتلة الشمس فإنه ينكمش بشدة مكوناً ثقباً أسود كالموضح في الشكل ٢٥. --- SECTION: الربط مع الفيزياء --- الربط مع الفيزياء اشرح كيف يتكون الثقب الأسود؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: للثقب الأسود جاذبية هائلة لا تسمح حتى للضوء بالإفلات منها. ويوضح الرسم كيف يقوم ثقب أسود بابتلاع الغاز من نجم مجاور. Description: An illustration depicting a large, orange-yellow star on the left, labeled "نجم" (star). To its right, a smaller, extremely dense object, a black hole, labeled "ثقب أسود" (black hole). A stream of gas, labeled "قرص الغاز" (gas disk), is shown being pulled from the larger star towards the black hole, forming an accretion disk around the black hole. The black hole itself is represented as a small, bright white point with a dark center, surrounded by a glowing disk of gas. The overall image shows the process of a black hole accreting matter from a nearby star. Context: Illustrates the formation and feeding of a black hole by accreting gas from a companion star, explaining its immense gravitational pull.