نجم غريب كيميائياً

في الفيزياء الفلكية ، النجوم ذات الخصائص الكيميائية الغريبة (نجوم CP) هي نجوم ذات أنماط مميزة من وفرة المعادن والهيليوم ، على الأقل في طبقاتها السطحية.

تُعد النجوم ذات الخصائص الكيميائية الشاذة شائعة بين نجوم التسلسل الرئيسي الساخنة (التي تحرق الهيدروجين). وقد تم تقسيم هذه النجوم الساخنة الشاذة إلى أربع فئات رئيسية بناءً على أطيافها، على الرغم من استخدام نظامين للتصنيف في بعض الأحيان: ^{[ 1 ]}

• غير مغناطيسي مبطن بمعدن (Am، CP1)
• مغناطيسي (Ap، CP2)
• الزئبق والمنغنيز غير المغناطيسي (HgMn, CP3)
• الهيليوم الضعيف (He-weak, CP4).

توفر أسماء الفئات فكرة جيدة عن الخصائص المميزة التي تميزها عن النجوم الأخرى الموجودة على التسلسل الرئيسي أو بالقرب منه .

تُظهر نجوم Am (نجوم CP1) خطوطًا ضعيفة من الكالسيوم و/أو السكانديوم المتأين أحاديًا ، ولكنها تُظهر وفرة مُعززة من المعادن الثقيلة. كما أنها تميل إلى أن تكون بطيئة الدوران، وتتراوح درجة حرارتها الفعالة بين 7000 و10000 كيلوجول​ ​

تتميز نجوم Ap (نجوم CP2) بمجالات مغناطيسية قوية، ووفرة عالية لعناصر مثل السيليكون والكروم والسترونتيوم واليوروبيوم ، كما أنها تدور ببطء بشكل عام. ويُذكر أن درجة الحرارة الفعالة لهذه النجوم تتراوح بين 8000 و15000 كلفن  ، لكن مسألة حساب درجات الحرارة الفعالة في مثل هذه النجوم الغريبة تتعقد بسبب بنية الغلاف الجوي.

تُصنّف نجوم HgMn (نجوم CP3) تقليديًا ضمن فئة Ap، لكنها لا تُظهر المجالات المغناطيسية القوية المرتبطة بنجوم Ap الكلاسيكية. وكما يوحي الاسم، تُظهر هذه النجوم وفرةً متزايدةً من الزئبق والمنغنيز المتأينين أحاديًا . كما أنها بطيئة الدوران للغاية، حتى بمعايير نجوم CP. ويُقدّر نطاق درجة الحرارة الفعّالة لهذه النجوم بين10000 و​15000 كيلوجول​ ​

تُظهر النجوم الضعيفة الهيليوم (نجوم CP4) خطوط هيليوم أضعف مما هو متوقع كلاسيكيًا من ألوان جونسون UBV المرصودة . ومن المفارقات أن فئة نادرة من النجوم الضعيفة الهيليوم هي النجوم الغنية بالهيليوم أو النجوم القوية بالهيليوم، والتي تتميز بدرجات حرارة منخفضة.18000 –​23000 كيلوجول  . ^{[ 2 ] [ 3 ]}​

يُعتقد عمومًا أن التركيبات السطحية المميزة التي تُلاحظ في هذه النجوم الساخنة من نجوم التسلسل الرئيسي ناتجة عن عمليات حدثت بعد تكوّن النجم، مثل الانتشار أو التأثيرات المغناطيسية في الطبقات الخارجية للنجوم. ^{[ 4 ]} تتسبب هذه العمليات في "ترسب" بعض العناصر، وخاصة الهيليوم والنيتروجين والأكسجين ، في الغلاف الجوي إلى الطبقات السفلية، بينما "تطفو" عناصر أخرى مثل المنغنيز والسترونتيوم والإيتريوم والزركونيوم من باطن النجم إلى سطحه، مما ينتج عنه الخصائص الطيفية المميزة المرصودة. يُفترض أن مراكز النجوم ، والتركيبات الكلية للنجم بأكمله، تحتوي على مزيج من الوفرة الكيميائية الطبيعية التي تعكس تركيبات السحب الغازية التي تشكلت منها. ^{[ 1 ]} لكي يحدث هذا الانتشار والطفو وتبقى الطبقات الناتجة سليمة، يجب أن يكون الغلاف الجوي لهذا النجم مستقرًا بدرجة كافية لمنع حدوث الحمل الحراري. الآلية المقترحة التي تُسبب هذا الاستقرار هي المجال المغناطيسي الكبير بشكل غير عادي الذي يُلاحظ عادةً في النجوم من هذا النوع. ^{[ 5 ]}

تُظهر ما يقارب 5-10% من نجوم التسلسل الرئيسي الساخنة خصائص كيميائية مميزة. ^{[ 6 ]} ومن بين هذه النجوم، تُشكل نجوم Ap (أو Bp) الغالبية العظمى منها، وتتميز بمجالات مغناطيسية قوية. أما النجوم غير المغناطيسية، أو ذات المجال المغناطيسي الضعيف فقط، والتي تُظهر خصائص كيميائية مميزة، فتقع في الغالب ضمن فئتي Am أو HgMn. ^{[ 7 ] [ 3 ]} بينما تُظهر نسبة أقل بكثير خصائص مميزة أقوى، مثل النقص الحاد في وفرة عناصر ذروة الحديد في نجوم λ Boötis .

تُعتبر نجوم "sn" مجموعة أخرى من النجوم التي تُصنف أحيانًا بأنها ذات خصائص كيميائية مميزة. تتميز هذه النجوم الساخنة، التي تنتمي عادةً إلى الفئات الطيفية من B2 إلى B9، بخطوط بالمر ذات نوى حادة ( s )، وخطوط امتصاص معدنية حادة ، وخطوط امتصاص واسعة (سديمية، n ) للهيليوم المتعادل. وقد تترافق هذه الخصائص مع الخصائص الكيميائية الأخرى الأكثر شيوعًا في نجوم النوع B. ^{[ 8 ]}

كان يُعتقد في الأصل أن خطوط الهيليوم غير العادية قد نشأت في غلاف ضعيف من المادة حول النجم، ^{[ 9 ]} ولكن يُعتقد الآن أنها ناجمة عن تأثير ستارك . ^{[ 8 ]}

توجد أيضًا فئات من النجوم الباردة ذات الخصائص الكيميائية الشاذة (أي النجوم ذات النوع الطيفي G أو ما بعده)، ولكن هذه النجوم عادةً لا تنتمي إلى نجوم التسلسل الرئيسي. ويتم التعرف عليها عادةً باسم فئتها أو بتصنيف محدد آخر. أما عبارة " نجم ذو خصائص كيميائية شاذة" دون تحديد إضافي، فتشير عادةً إلى نجم ينتمي إلى أحد أنواع نجوم التسلسل الرئيسي الساخنة المذكورة أعلاه. وينتج العديد من النجوم الباردة ذات الخصائص الكيميائية الشاذة عن اختلاط نواتج الاندماج النووي من باطن النجم إلى سطحه؛ وتشمل هذه معظم النجوم الكربونية والنجوم من النوع S. بينما ينتج البعض الآخر عن انتقال الكتلة في نظام نجمي ثنائي ؛ ومن أمثلة هذه النجوم نجوم الباريوم ، ونجوم CN ، وبعض النجوم من النوع S. ^{[ 6 ]}

توجد تقارير قليلة عن كواكب خارجية عابرة تدور حول نجوم ذات خصائص كيميائية مميزة. ^{[ 10 ] [ 11 ]} ينتمي النجم المتغير الشاب HR 8799 ، الذي يستضيف أربعة كواكب ضخمة تم تصويرها مباشرة ، إلى مجموعة نجوم λ Boötis. ^{[ 12 ]} وبالمثل، وُجد أن النجم الثنائي HIP 79098 ، الذي نجمه الأساسي هو نجم زئبقي-منغنيزي، يحتوي، من خلال التصوير المباشر، إما على قزم بني يدور حوله أو على عملاق غازي يدور حوله . ^{[ 13 ] [ 14 ]}

• قائمة النجوم التي تتميز بفترات خفوت غير عادية
• نجمة برزيبيلسكي