عملاق أزرق

مخطط هرتزبرونغ-راسل

النوع الطيفي

يا

ب

أ

F

جي

ك

م

ل

تي

الأقزام البنية

الأقزام البيضاء

الأقزام الحمراء

الأقزام الفرعية

التسلسل الرئيسي "الأقزام"

العمالقة الفرعية

العمالقة

العمالقة الحمر

العمالقة الزرقاء

عمالقة ساطعة

العمالقة الخارقون

عملاق أحمر

العمالقة

المقدار المطلق ( M _V )

العملاق الأزرق ( BSG ) هو نجم ساخن شديد اللمعان ، ويُشار إليه غالبًا باسم العملاق OB . ويُصنف عادةً ضمن فئة اللمعان الأولى والفئة الطيفية B9 أو ما قبلها، ^{[ 1 ]} مع أن بعض العمالقة من الفئة A تُعتبر أيضًا عمالقة زرقاء. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

توجد النجوم العملاقة الزرقاء في الجزء العلوي الأيسر من مخطط هرتزبرونغ-راسل ، أعلى ويمين التسلسل الرئيسي. قياسًا على فرع العملاق الأحمر للنجوم منخفضة الكتلة ، تُسمى هذه المنطقة أيضًا فرع العملاق الأزرق . ^{[ 2 ]} وهي أكبر من الشمس ولكنها أصغر من العملاق الأحمر ، وتتراوح درجة حرارة سطحها بين 10,000 و50,000 كلفن، بينما يتراوح لمعانها بين 10,000 ومليون ضعف لمعان الشمس. غالبًا ما تمثل هذه النجوم مرحلة تطورية بين نجوم التسلسل الرئيسي عالية الكتلة التي تندمج فيها الهيدروجين والنجوم العملاقة الحمراء التي تندمج فيها الهيليوم، ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} على الرغم من أن الأبحاث الحديثة تشير إلى أنها قد تكون ناتجة عن اندماجات نجمية . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

معظم النجوم العملاقة هي نجوم عملاقة زرقاء (من النوع B)؛ بل إن النجوم العملاقة الزرقاء من الفئات O9.5 إلى B2 أكثر شيوعًا من نظيراتها في مرحلة التسلسل الرئيسي. ^{[ 9 ]} يُرصد عدد أكبر من النجوم العملاقة الزرقاء التي تظهر بعد مرحلة التسلسل الرئيسي مقارنةً بما هو متوقع من النماذج النظرية، التي تفترض أن عمر هذه النجوم قصير. ينتج عن ذلك ما يُعرف بـ" مشكلة النجوم العملاقة الزرقاء" ، على الرغم من أن البنية الداخلية غير العادية للنجوم (مثل النجوم العملاقة الزرقاء الأكثر سخونة ذات النوى الضخمة لدمج الهيدروجين، والنجوم الأكثر برودة ذات النوى الصغيرة لدمج الهيليوم) قد تفسر ذلك. ^{[ 10 ]}

كان يُعتقد سابقًا أن العمالقة الزرقاء تنشأ من "تغذية" مع الوسط بين النجوم عندما تمر النجوم عبر سحب الغبار بين النجوم، ^{[ 11 ] [ 8 ]} على الرغم من أن الإجماع الحالي هو أن العمالقة الزرقاء هي نجوم متطورة ذات كتلة عالية، وهي نتيجة طبيعية لتطور النجوم، أكبر حجمًا وأكثر إضاءة من نجوم التسلسل الرئيسي . تتطور نجوم النوع O ونجوم النوع B المبكرة ذات الكتل الأولية التي تتراوح بين 10 و300 _كتلة شمسية بعيدًا عن التسلسل الرئيسي في غضون بضعة ملايين من السنين فقط مع استهلاك الهيدروجين فيها وبدء ظهور العناصر الثقيلة (ذات الأعداد الذرية 26 (الحديد) أو أقل) بالقرب من سطح النجم. عادةً ما تصبح هذه النجوم عمالقة زرقاء، على الرغم من أنه من الممكن أن يتطور بعضها (خاصةً الأكثر كتلة) مباشرةً إلى نجوم وولف-رايت . ^{[ 12 ]} يحدث التوسع إلى مرحلة العملاق الفائق عندما ينضب الهيدروجين في لب النجم ويبدأ احتراق غلاف الهيدروجين، ولكن قد يحدث أيضًا نتيجةً لجرف العناصر الثقيلة إلى السطح بفعل الحمل الحراري وفقدان الكتلة بسبب زيادة ضغط الإشعاع. ^{[ 13 ]} 

تتطور النجوم العملاقة الزرقاء حديثًا من التسلسل الرئيسي، وتتميز بلمعانها الشديد، ومعدلات فقدان كتلتها العالية، وعدم استقرارها بشكل عام. يتحول العديد منها إلى متغيرات زرقاء لامعة (LBVs) مع فترات من فقدان الكتلة الشديد. تستمر النجوم العملاقة الزرقاء ذات الكتلة المنخفضة في التوسع حتى تصبح نجومًا عملاقة حمراء. خلال هذه العملية، يجب أن تقضي بعض الوقت كنجوم عملاقة صفراء أو نجوم عملاقة صفراء فائقة ، ولكن هذا التوسع يحدث في غضون بضعة آلاف من السنين فقط، ولذلك فإن هذه النجوم نادرة. أما النجوم العملاقة الحمراء ذات الكتلة العالية، فتُبدد غلافها الجوي الخارجي وتتطور مرة أخرى إلى نجوم عملاقة زرقاء، وربما تتطور لاحقًا إلى نجوم وولف-رايت. ^{[ 14 ] [ 15 ]} اعتمادًا على الكتلة والتركيب الدقيقين للنجم العملاق الأحمر، يمكنه أن يمر بعدة دورات زرقاء قبل أن ينفجر كمستعر أعظم من النوع الثاني أو أن يُفرغ أخيرًا ما يكفي من طبقاته الخارجية ليصبح نجمًا عملاقًا أزرق مرة أخرى، أقل لمعانًا من المرة الأولى ولكنه أكثر عدم استقرار. ^{[ 16 ]} إذا استطاع نجم كهذا أن يمر عبر الفراغ التطوري الأصفر، فمن المتوقع أن يصبح أحد النجوم المتغيرة الزرقاء ذات اللمعان المنخفض. ^{[ 17 ]}

تكون النجوم العملاقة الزرقاء الأضخم شديدة اللمعان لدرجة لا تسمح لها بالاحتفاظ بغلاف جوي واسع، ولا تتطور أبدًا إلى نجوم عملاقة حمراء. يبلغ الحد الفاصل حوالي 40 كتلة _شمسية ، على الرغم من أن أبرد وأكبر النجوم العملاقة الحمراء تتطور من نجوم ذات كتل ابتدائية تتراوح بين 15 و25 كتلة _شمسية . ليس من الواضح ما إذا كانت النجوم العملاقة الزرقاء الأضخم قادرة على فقدان كتلة كافية للتطور بأمان إلى مرحلة الشيخوخة كنجم وولف رايت ثم قزم أبيض، أو أنها تصل إلى مرحلة وولف رايت وتنفجر كمستعرات عظمى ، أو أنها تنفجر كمستعرات عظمى وهي لا تزال نجومًا عملاقة زرقاء. ^{[ 12 ]}  

تُعدّ النجوم العملاقة الحمراء في أغلب الأحيان أسلافًا للمستعرات العظمى، وكان يُعتقد سابقًا أن النجوم العملاقة الحمراء فقط هي التي تنفجر كمستعرات عظمى. إلا أن المستعر الأعظم SN 1987A أجبر علماء الفلك على إعادة النظر في هذه النظرية، إذ كان سلفه، Sanduleak -69° 202 ، نجمًا عملاقًا أزرق من النوع B3. ^{[ 18 ]} والآن، بات من المعروف من خلال الرصد أن أي فئة تقريبًا من النجوم المتطورة ذات الكتلة العالية، بما في ذلك النجوم العملاقة الزرقاء والصفراء، يمكن أن تنفجر كمستعر أعظم، على الرغم من أن النظرية لا تزال تُعاني في شرح كيفية حدوث ذلك بالتفصيل. ^{[ 19 ]} في حين أن معظم المستعرات العظمى من النوع II-P المتجانس نسبيًا وتنتجها النجوم العملاقة الحمراء، فقد لوحظ أن النجوم العملاقة الزرقاء تُنتج مستعرات عظمى ذات نطاق واسع من اللمعان، والمدة، والأنواع الطيفية، فبعضها خافت مثل SN 1987A، وبعضها الآخر فائق اللمعان مثل العديد من المستعرات العظمى من النوع IIn. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

بسبب كتلتها الهائلة، تتميز هذه النجوم بأعمار قصيرة نسبيًا، وتُلاحظ بشكل رئيسي في التراكيب الكونية الفتية مثل العناقيد المفتوحة ، وأذرع المجرات الحلزونية ، والمجرات غير المنتظمة . ونادرًا ما تُلاحظ في مراكز المجرات الحلزونية، أو المجرات الإهليلجية ، أو العناقيد الكروية ، التي يُعتقد أن معظمها يتكون من نجوم أقدم، على الرغم من أنه تم اكتشاف مؤخرًا أن مركز مجرة ​​درب التبانة يضم العديد من العناقيد المفتوحة الضخمة والنجوم الفتية الساخنة المرتبطة بها. ^{[ 23 ]}

أشهر مثال على ذلك هو نجم ريجل ، ألمع نجم في كوكبة الجبار . تبلغ كتلته حوالي 20 ضعف كتلة الشمس، وإضاءته حوالي 117,000 ضعف إضاءتها . على الرغم من ندرتها وقصر أعمارها، إلا أنها من بين النجوم التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

تتميز النجوم العملاقة الزرقاء برياح نجمية سريعة، أما أكثرها سطوعًا، والتي تُسمى النجوم العملاقة الفائقة ، فتتميز أطيافها بخطوط انبعاث تهيمن عليها، مما يدل على فقدان كتلة كبير ناتج عن انبعاثات مستمرة. وتُظهر النجوم العملاقة الزرقاء كميات متفاوتة من العناصر الثقيلة في أطيافها، وذلك تبعًا لعمرها وكفاءة انتقال نواتج التخليق النووي في نواتها إلى سطحها. وقد تكون النجوم العملاقة سريعة الدوران مختلطة للغاية، وتُظهر نسبًا عالية من الهيليوم، بل وحتى عناصر أثقل، مع استمرار احتراق الهيدروجين في نواتها؛ وتُظهر هذه النجوم أطيافًا مشابهة جدًا لأطياف نجم وولف رايت.

العديد من النجوم العملاقة الزرقاء هي متغيرات ألفا سيغني . ^{[ 24 ]}

بينما تكون الرياح النجمية المنبعثة من عملاق أحمر كثيفة وبطيئة، تكون الرياح المنبعثة من عملاق أزرق سريعة ولكنها متفرقة. عندما يتحول عملاق أحمر إلى عملاق أزرق، تصطدم الرياح الأسرع التي ينتجها بالرياح البطيئة المنبعثة مسبقًا، مما يؤدي إلى تكثف المادة المتدفقة إلى غلاف رقيق. في بعض الحالات، يمكن رؤية عدة أغلفة خافتة متحدة المركز ناتجة عن حلقات متتالية من فقدان الكتلة، إما حلقات زرقاء سابقة من مرحلة العملاق الأحمر، أو ثورات مثل انفجارات النجوم المتغيرة الزرقاء اللامعة. ^{[ 25 ]}

• ريجل (β أوريونيس)، وهو عملاق أزرق (من النوع B)، يُعتقد أنه يتطور إلى مرحلة العملاق الأحمر ^{[ 26 ].}
• دينيب (ألفا سيجني)، وهو عملاق أزرق أبيض (من النوع أ)، ^{[ 27 ]} يُعتقد أنه يتطور إلى مرحلة العملاق الأحمر ^{[ 28 ]}
• مو القوس ، نظام نجمي متعدد يحتوي على عملاق أزرق من النوع B
• النطاق ، عملاق أزرق من النوع O
• إيتا كانيس ماجوريس ، عملاق أزرق عملاق من النوع الطيفي B5Ia
• UW Canis Majoris (UW CMa)، عملاقان أزرقان (من النوع O) في نظام ثنائي
• زيتا بابيس (ناوس)، عملاق أزرق (من النوع O)، من النوع الطيفي O4I(n)fp
• النيلام (إبسيلون الجبار) عملاق فائق من النوع B، من النوع الطيفي B0Ia، النجم المركزي لحزام الجبار
• نجم عملاق فائق من النوع B، من نوع الطيف B0.5Ia، يُدعى سيف (كابا أوريونيس).
• عملاق فائق من النوع B، Chi2 Orionis ، من النوع الطيفي B2Ia
• 5 بيرسي ، عملاق فائق من النوع B، النوع الطيفي B5Ia
• 10 بيرسي ، عملاق فائق من النوع B، النوع الطيفي B2Ia
• Omicron² Canis Majoris ، عملاق من النوع B، من النوع الطيفي B3Ia
• لامدا سيفاي ، عملاق فائق من النوع O، النوع الطيفي O6.5I(n)fp
• مو القوس ، عملاق من النوع B، من النوع الطيفي B8Iab(e)
• 4 Lacertae ، عملاق فائق من النوع B، النوع الطيفي B9Iab ، يُعتقد أنه في حلقة زرقاء ^{[ 2 ]}
• نو سيفي ، عملاق من النوع A، من النوع الطيفي A2Ia ^{[ 2 ]}
• ألفا كاميلوبارداليس ، عملاق فائق من النوع O، النوع الطيفي O9Ia
• سيجما سيجني ، عملاق فائق من النوع B، النوع الطيفي B9Iab