الجزيئات في النجوم

الجزيئات النجمية هي جزيئات موجودة أو تتشكل داخل النجوم . يمكن أن يحدث هذا التكوين عندما تكون درجة الحرارة منخفضة بما يكفي لتكوّن الجزيئات، وعادةً ما تكون حوالي 6000 كلفن (5730 درجة مئوية؛ 10340 درجة فهرنهايت) أو أقل. ^{[ 1 ]} وإلا فإن المادة النجمية تقتصر على الذرات والأيونات في صورة غاز ، أو - عند درجات حرارة عالية جدًا - بلازما .   

تتكون المادة من ذرات (تتكون من بروتونات وجسيمات دون ذرية أخرى ). عندما تكون البيئة مناسبة، يمكن للذرات أن تتحد لتكوين جزيئات ، والتي تُشكل معظم المواد التي تُدرس في علم المواد . لكن بعض البيئات، مثل درجات الحرارة المرتفعة، لا تسمح للذرات بتكوين جزيئات، لأن طاقة البيئة تتجاوز طاقة تفكك الروابط داخل الجزيء. تتميز النجوم بدرجات حرارة عالية جدًا، خاصة في باطنها، ولذلك تتكون جزيئات قليلة داخلها. ^{[ 2 ]}

بحلول منتصف القرن الثامن عشر، استنتج العلماء أن مصدر ضوء الشمس هو التوهج ، وليس الاحتراق . ^{[ 3 ]}

على الرغم من أن الشمس نجم، إلا أن غلافها الضوئي يتميز بدرجة حرارة منخفضة تبلغ 6000 كلفن (5730 درجة مئوية؛ 10340 درجة فهرنهايت) ، مما يسمح بتكوّن الجزيئات. وقد تم العثور على الماء على سطح الشمس، كما توجد أدلة على وجود جزيء الهيدروجين (H₂ ₎ في أغلفة النجوم القزمة البيضاء . ^{[ 2 ] [ 4 ]}   

تحتوي النجوم الباردة على أطياف امتصاص مميزة للجزيئات. ويمكن رصد نطاقات امتصاص مماثلة من خلال مراقبة البقع الشمسية ، التي تتميز ببرودتها الكافية لبقاء جزيئات النجوم. تشمل الجزيئات الموجودة في الشمس MgH₂ ، CaH₂ ، FeH₃ ، CrH₄ ، NaH₂ ، OH₂ ، SiH₄ ، VO₂ ، و TiO₂ . وتشمل جزيئات أخرى CN₂ ، CH₄ ، MgF₂ ، NH₃ ، C₂ ، _SrF₂ ، ZrO₂ ، YO₃ ، ScO₂ ، و BH₃ . ^{[ 5 ]}

يمكن أن تحتوي معظم أنواع النجوم على جزيئات، حتى نجوم الفئة Ap من النوع A. فقط النجوم الأكثر سخونة من النوع O وB وA لا تحتوي على جزيئات قابلة للكشف. الأقزام البيضاء الغنية بالكربون، على الرغم من سخونتها الشديدة، لها خطوط طيفية _لـ C2 و CH . ^{[ 6 ]}

يمكن استخدام جزيئات النجوم لتحديد بعض خصائصها. يُمكن تحديد التركيب النظائري من خلال رصد الخطوط الطيفية في الطيف الجزيئي. وتؤدي الكتل المختلفة للنظائر إلى تباين كبير في ترددات الاهتزاز والدوران. ثانيًا، يُمكن تحديد درجة الحرارة، إذ تُغير درجة الحرارة عدد الجزيئات في حالات الاهتزاز والدوران المختلفة. بعض الجزيئات حساسة لنسبة العناصر، وبالتالي تُشير إلى التركيب العنصري للنجم. ^{[ 6 ]} تتميز أنواع النجوم المختلفة بجزيئات مختلفة، وتُستخدم لتصنيفها. ^{[ 5 ]} نظرًا لوجود العديد من الخطوط الطيفية ذات الشدة المختلفة، يُمكن تحديد الظروف على أعماق مختلفة داخل النجم. تشمل هذه الظروف درجة الحرارة والسرعة باتجاه الراصد أو بعيدًا عنه. ^{[ 6 ]}

يتميز طيف الجزيئات بمزايا تفوق خطوط الطيف الذري، إذ غالبًا ما تكون خطوط الطيف الذري قوية جدًا، وبالتالي لا تصدر إلا من طبقات الجو العليا. كما أن شكل خط الطيف الذري قد يتشوه بسبب النظائر أو تداخل خطوط طيفية أخرى. ^{[ 6 ]} ويُعد طيف الجزيئات أكثر حساسية لدرجة الحرارة من خطوط الطيف الذري. ^{[ 6 ]}

تم رصد الجزيئات التالية في أغلفة النجوم الجوية:

• كيمياء النجوم