النسق الأساسي

النسق الأساسي Main Sequence في الفلك هو خط احصائي  نجوم يشكل نحو 80 % من مختلف النجوم في الكون، يجمعها رسم بياني بغرض تصنيفها من حيث اللون وشدة  ضيائها .
وتتميز نجوم  النسق الأساسي بأن طاقة اشعاعها ناتجة عن تفاعلات الاندماج النووي للهيدروجين في قلب النجم وهي تفاعلان اندماج نووي تنتج الهيليوم. 
ويسمى الرسم البياني الذي يجمع بين كتلة النجم ولون طيفه  وشدة  ضيائه  تصنيف هرتزشبرونج-راسل. وتسمى مجموعة نجوم هذا الحزام على الرسم البياني النسق الأساسي، لأنها تشكل 80 % من أنواع النجوم الموجودة في الكون. أما تصنيفات النجوم التي تخرج عن هذا الحزام الرئيسي وتشكل 20 % من نجوم الكون فهي تتجمع على الرسم البياني في حزامين آخرين ، وتختلف صفاتها كثيرا عن صفات نجوم النسق الأساسي، حيث يعود إصدارها للطاقة إلى تفاعلات أخرى غير الاندماج النووي للهيدروجين الذي يولد الهيليوم، من تلك التفاعلات إندماج عناصر أثقل من الهيدروجين، مثل الكربون والأكسجين والنتروجين وعند نهاية تلك التفاعلات والاندماجات  يتولد منها الحديد.
ويتغير قدر الضياء المطلق لنجم من نجوم النسق الأساسي ونوع طيفه بتقدم عمره ومقدار استهلاكه الكلي لوقوده من الهيدروجين الذي يتحول تدريجيا إلى الهيليوم، كما يتحول بعضه إلى الكربون والأكسجين وغيرهما. أي أنه بمعرفتنا للقدر المطلق لنجم في السماء ومعرفة نوع طيفه يمكن معرفة كتلته ومعرفة التفاعلات الجارية فيه وبالتالي معرفة عمره.
وعن طريق تلك المعرفة للنجوم المختلفة الأحجام والأعمار في الكون توصلنا إلى معرفة أن الشمس من النجوم الصغيرة نسبيا ، وصنّفها العلماء قزم أصفر وأنها من أنواع النجوم التي قد يصل عمرها إلى 10 - 11 مليار سنة، وأن عمرها الآن يبلغ نحو 4.57 مليار سنة تقريباً فهي في منتصف عمرها.
كذلك نعرف أن تقدم الشمس في العمر سيؤدي إلى انتفاخها وتحولها إلى عملاق أحمر، وذلك بعد استهلاكها للجزء الأكبر من وقودها من الهيدروجين.
ويقسم النسق الأساسي أحيانا إلى نصف علوي ونصف سفلي بحسب نوع التفاعلات التي تجري في النجم وتنتج طاقته. فالنجوم التي تكون كتلتها أقل من 1.5 من كتلة الشمس تجري فيها تفاعلات الاندماج النووي لعنصر الهيدروجين على مراحل فيتولد الهيليوم، وتسمى تلك التفاعلات سلسلة تفاعل بروتون-بروتون. أما النجوم التي تبلغ كتلتها أكبر من 1.5 من كتلة الشمس فتجري فيها تفاعل الاندماج النووي لذرات الكربون، والنتروجين والأكسجين وتسمى دورة تفاعلات CNO، وذلك بعد أن يكون الهيليوم قد تكون من الهيدروجين في النجم.
والنجوم التابعة للنسق الأساسي وتكون كتلتها أكثر من 10 أضعاف كتلة الشمس فيجري فيها حمل حراري بين داخلها وسطحها الخارجي، بحيث يتقلب الهيليوم المتكون حديثاً في قلب النجم متيحاً الفرصة لحدوث اندماج الهيدروجين ويستمر تولد الطاقة من اندماج الهيدروجين واندماج الهيليوم ؛  وعنما لا يقل  الحمل الحراري في قلب النجم يتركز الهيليوم في قلب النجم طارداً الهيدروجين إلى سطح النجم.
وبالنسبة للنجوم ذات كتلة أقل ،أي تكون كتلتها مثلاً ضعف كتلة الشمس ، فيقل الحمل الحراري في قلبها تدريجيا حتى يخمد الحمل الحراري. فإذا كانت كتلة النجم أصغر من ذلك يصبح قلب النجم مشعاً ويحدث الحمل الحراري قريباً من سطح النجم فقط وهذا ما يحدث للشمس. وإذا كانت كتلة النجم أصغر من الشمس  يزيد الحمل الحراري ويشمل النجم بأكمله ، وتـُجري النجوم ذات كتلة أقل من نحو 0.4 من كتلة الشمس الحمل الحراري عبر حجم النجم كله.

عمر النجم

عندما يبدأ الاندماج النووى داخل النجم بعد أن تنكمش السحابة الغازية  المكون له ويتكور وترتفع حرارته بفعل الجاذبية وتصبح درجة حرارة قلب النجم وضغطه كافيان لبدء الاندماج النووى فتندمج ذرات الهيدروجين (بلازما الهيدروجين) وتتحول إلى الهيليوم، يبدأ النجم طور النسق الأساسي من عمره. تحدد كتلته الأولية موقعه على النسق الأساسي 
خلال تلك الفترة  ، وكذلك تكوينه الكيميائي (الهيدروجين والهيليوم، ونوع الغبار الكوني) وبعض العوامل الأخرى وشدة ضيائه ونوع طيفه. يبقى النجم معظم عمره في النسق الأساسي ، وعندما يشرف  وقوده من الهيدروجين على الانتهاء فهو يغادر مرحلة النسق الأساسي ويتفرع في فرع يسمى فرع عملاق أحمر تشكل آخر مراحل عمره ، يكبر حجمه خلال تلك الفترة حتى يصبح عملاقا أحمرا.
ويكون النجم الذي ينتمي إلى النسق الأساسي في حالة توازن حيث يتساوى معدل الحمل الحراري وبالتالي ضغط الإشعاع من قلب النجم إلى سطحه مع قوة  الثقالة (قوة الجاذبية) المتجهة  من الخارج إلى الداخل ، حيث تحاول الجاذبية تجميع كل مادة النجم في مركزه . ويعتمد معدل إنتاج الطاقة في قلب النجم علي درجة الحرارة والضغط. وتنتقل الطاقة من قلب النجم إلى سطحه وتـُشع في الفضاء. وتنتقل الحرارة في داخل النجم عن طريق الإشعاع والحمل الحراري، حيث يغلب الحمل الحراري في المناطق التي تختلف فيها درجات الحرارة اختلافا كبيرا، مثل بين وسط  النجم والسطح.
وبصفة عامة، كلما زادت الكتلة الأولية للنجم كلما قصر عمره. (ونجد مثلا أن الشمس من النجوم الصغيرة (كتلتها صغيرة) ولهذا فهي تتمتع بعمر يقدر بين 10 إلى 11 بلايين من السنين، قضت منهم حتى الآن نحو 5و4 مليار سنه، أي أن الشمس الآن في أواسط عمرها). وقرب انتهاء  الهيدروجين في قلب النجم يبدأ النجم الابتعاد عن حزام النسق الأساسي على تصنيف هرتزشبرونج-راسل إلى اليمين وإلى أعلى ، إشارة إلى تغير طيفه وشدة ضيائه. ويعتمد مصير النجم في تلك المرحلة على كتلته، فإذا كانت كتلته الابتدائية أقل من 23و0 من كتلة الشمس فإن النجم يتحول إلى قزم أبيض. وأما إذا كان للنجم نفس كتلة الشمس، فإنه يمر بمرحلة عملاق أحمر.
وأما النجوم ذوات كتلة أكبر من كتلة الشمس فهي تنفجر في هيئة مستعر أعظم 
أو تنهار على نفسها تحت فعل الجاذبية مكونة ثقبا أسودا.

تقسيم النسق الأساسي

يميل بعض العلماء إلى تقسيم حزام النسق الأساسي إلى ثلاثة أقسام، وذلك عندما يريدون تعريف التفاعلات النووية المختلفة الجارية في النجم، وتلك التقسيمات هي : الجزء العلوي والجزء الأوسط والجزء السفلي وهو تصنيف مبني على أساس كتلة النجم : كبيرة أو متوسطة أو صغيرة. كما يعطي هذا التقسيم أيضا طريقة انتقال الطاقة في النجم. فإذا كان النجم ذو كتلة أقل من كتلة الشمس (<0,5 M☉) يكون انتقال الطاقة في النجم عن طريق الحمل الحراري كلية، وإذا كان النجم ذو كتلة متوسطة (0,5 – 1,5M☉) يكون انتقال الطاقة في قلب النجم عن طريق الإشعاع مصحوبا بالحمل الحراري في الغلاف الذي يعلو القلب إلى السطح. وإذا كانت كتلة النجم أكبر من 5و1 من كتلة الشمس فيكون انتقال الطاقة في قلب النجم بالحمل وتعلوها طبقة تنتقل فيها الطاقة بالإشعاع.
كما يمكن تقسيم النجوم الكبيرة بحسب كتلتها تقسيما أدق : ذات كتلة عالية وذات كتلة متوسطة، بحيث تكون الحدود بين بينهما عند 8M☉ (أي ثمانية أضعاف كتلة شمسية). وطبقا لذلك التصنيف يتطور النجم ذو كتلة أكبر من 8 أضعاف كتلة الشمس حتى ينتهي في هيئة مستعر أعظم، أما ذلك النجم ذو كتلة أقل فهو ينتهي في هيئة  أو نجم نيوتروني أو قزم أبيض.