إيتا القاعدة

اعتماد عمر النجم على كتلته

يُعتبر إيتا القاعدة نجما من أكبر نجوم مجرة درب التبانة في كتلته حيث يفوق كتلة الشمس بين 100 إلى 120 مرة.
وبسبب الضغط العالي الموجود في قلب هذا النجم العظيم الكتلة يسير فيه الاندماج النووي لوقوده من الهيدروجين بمعدل سريع، مما يرفع أيضا من درجة حرارة قلب النجم ارتفاعا كبيرا ذلك بالمقارنة بالشمس. ويتبع ذلك أن مثل ذلك العملاق العظيم يبث طاقة هائلة في الفضاء في هيئة أشعة كهرومغناطيسية من مختلف أطوال الموجة. ويرجع ذلك إلى أنه بزيادة كتلة النجم يزيد اصداره للطاقة الإشعاعية طبقا لدالة أسية للأساس الطبيعي e حيث يقاوم الجاذبية ويحافظ على توازنه (بين ضغط الإشعاع الداخلي الذي يزيد تمدد النجم، وضغط الجاذبية إلى الداخل الذي يعمل على انكماش النجم).
ويكون ذلك المعدل السريع للتفاعل النووي في قلب النجم سببا في استهلاكه ما لديه من وقود خلال فترة قصيرة نسبيا تقدر بعدة ملايين من السنين فقط (بالمقارنة بالشمس ذات كتلة صغيرة نسبيا فهي تستهلك ما لديها من وقود الهيدروجين خلال فترة تقدر بنحو 10 مليار سنة). وينتهي عمر العمالقة العظام في هيئة مستعر أعظم أو بانفجار مستعر أعظم فائق ويتبقى منها القلب المتقلص عظيم الكثافة في صورة ثقب أسود. (بالمقارنة بالشمس وكتلتها الصغيرة نسبيا فينتهي عمرها (بعد نحو 5 مليار سنة من الآن) بأن تتمدد في هيئة عملاق أحمر بسبب ارتفاع حرارتها ثم تتخلص من غلافها الخارجي الخفيف، وفي نفس الوقت يتقلص قلبها وتزيد كثافته مكونا قزما أبيضا).
وينتمي النجم إيتا القاعدة أو إيتا كارينا إلى تصنيف نجمي تسمى عملاق عظيم أزرق متغير شديد الضياء Luminous Blue Variables. ويعتقد العلماء بناء على المشاهدة أن كل نجم تبلغ كتلته 20 كتلة شمسية أو أكبر يمر خلال مرحلة من تطوره بحالة العملاق المتغير الأزرق شديد الضياء، إلا أن تلك المرحلة تكون قصيرة وتُقدر بعدة عشرات الآلاف من السنين. وقد تم اكتشاف 6 من تلك العمالقة المتغيرة الزرقاء شديدة الضياء في مجرتنا مجرة درب التبانة، كما توجد عدة عمالقة أخرى من ذلك النوع في المجرات القريبة والتي تعرف ب المجموعة المحلية.

نظريات

يبين قياس الطيف الكهرومغناطيسي لإشعاعات إيتا القاعدة تغيرها بطريقة دورية، مما تشير إلى كون إيتا القاعدة نجما مزدوجا يدوران حول بعضهما خلال دورة مقدارها 54 و5 سنة. ويتزامن مع تلك الدورة أيضا حد أدني لأشعة إكس المرصودة من هذا النظام الذي يرجح أن نجما يغطي دوريا قرينه الذي يدور حوله. ومن الممكن أن يكون اصدار أشعة إكس ناتجا عن اصتدام الريح النجمية لهذين النجمين كما يمكن أن يكون أيضا نابعا عن حجب أحد النجوم قرينه. وحتى الآن لم يتوصل العلماء إلى تفسير قاطع لنظام إيتا القاعدة، وقد أمكن حديثا إثبات أن جزء من الأشعة فوق البنفسجية صادر من النجم التابع، بحيث يبدو أن نموذج نجم مزدوج لإيتا القاعدة هو الأرجح.
وقد وضع مختلف العلماء عدة تصورات لوصف نشأة سحابتين قطبيتين : منها واحدة تقول بأن المجال المغناطيسي للنجم هو الذي يبث بلازما مصوبة في الاتجاهين المتميزين. وتنادي نظرية أخرى بأن السحابتين ترجعان إلى تأثير جاذبية النجم التابع، بينما تعتقد نظرية ثالثة بأن دوران النجم حول محورة هو السبب في شدة الضياء العظيمة عند وصول كتلة النجم إلى حد إدنجتون. وتكتسب تلك النظرية الثالثة تاييدا حاليا من بعض العلماء إلا أنه لا يوجد إجماع بين العلماء على نظرية بذاتها.
علاوة على ذلك ينادي العالم الفلكي سفيرينيك يوهانسون على أساس قياسات طيفية لإيتا القاعدة أجراها عام 1996 بنظرية تقول بأن أشعة ليزر في نطاق الأشعة فوق البنفسجية تنشأ في منطقة حول النجم مباشرة، ولم تشاهد مثل تلك الظاهرة الليزرية في الطبيعة حتى الآن إلا أنه شوهد أن المازر الكوني ينتج موجات راديوية أقل طاقة.
كما تفترض فكرة جديدة أن إيتا القاعدة قد تكون نظاما مكونا من ثلاثة نجوم 
من ضمنها نجمين من النجوم العادية تبلغ كتلة كل منهما أقل من 60 كتلة شمسية والنجم الثالث نجم نيوتروني ذو قرص انكماشي كثيف ويدور حول النجمين الآخرين.