الطَّارِقُ النَّجْمُ الثَّاقِبُ والله الحَافِظٌ

The Star of Piercing Brightness (the Tariq)

Hussain Yousef Omari

Physics Department/ Mutah University/ JORDAN

الملخص

أقَسَم اللَّه بالطَّارِق، وَقَدْ بَيَّنَهُ بِقَوْلِهِ : (وَمَا أَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ * النَّجْمُ الثَّاقِبُ). وسُمِّيَ النَّجْم طَارِقًا لِأَنَّهُ إِنَّمَا يُرَى بِاللَّيْلِ وَيَخْتَفِي بِالنَّهَارِ. وَأَصْل الطَّرْق : الدَّقّ , وَمِنْهُ سُمِّيَتْ الْمِطْرَقَة , وسُمِّيَ قَاصِد اللَّيْل طَارِقًا لِاحْتِيَاجِهِ فِي الْوُصُول إِلَى الدَّقّ . ويسمى النَّجْم النابض (Pulsar) بهذا الاسم لأنه هو الذي يحدث فعل الطرق، وهو الذي يقذف كرة الأرض مرة تلو المرة بنبض إشعاعه وبشكل دوري وسريع. وعرّفه القرآن بأنه : ذلك الصنف من النجوم والتي تمتاز بضيائية عالية وتوهج كبير (النَّجْمُ الثَّاقِبُ)، ومن خصائصه أنه يطرق الكرة الأرضية بوميضه وبشكل دوري (الطَّارِقُ).

المبحث الأول : الطَّارِقُ النَّجْمُ الثَّاقِبُ

الفرع الأول : الطَّارِقُ النَّجْمُ الثَّاقِبُ في النصوص الشرعية

(وَالسَّمَاءِ وَالطَّارِقِ * وَمَا أَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ * النَّجْمُ الثَّاقِبُ * إِنْ كُلُّ نَفْسٍ لَمَّا عَلَيْهَا حَافِظٌ) (الطَّارِق 1-4).

At-Tariq (Verses 1-4):

وَالسَّمَاءِ وَالطَّارِقِ	By the Sky and the Tariq
وَمَا أَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ	And what will explain to thee what the Tariq is?
النَّجْمُ الثَّاقِبُ	(It is) the Star of piercing brightness;
إِنْ كُلُّ نَفْسٍ لَمَّا عَلَيْهَا حَافِظٌ	There is no soul but has a protector over it.

{1} وَالسَّمَاءِ وَالطَّارِقِ

قَسَمَانِ : " السَّمَاء " قَسَم , و " الطَّارِق " قَسَم . وَالطَّارِق : النَّجْم . وَقَدْ بَيَّنَهُ اللَّه تَعَالَى بِقَوْلِهِ : " وَمَا أَدْرَاك مَا الطَّارِق . النَّجْم الثَّاقِب " . وَاخْتُلِفَ فِيهِ فَهُوَ طَارِق حِين يَنْزِل , وَطَارِق حِين يَصْعَد . وَحَكَى الْفَرَّاء : ثُقْب الطَّائِر : إِذَا اِرْتَفَعَ وَعَلَا .... . وَرُوِيَ عَنْ اِبْن عَبَّاس أَيْضًا " وَالسَّمَاء وَالطَّارِق " قَالَ : السَّمَاء وَمَا يَطْرُق فِيهَا . وقَالَ قَتَادَة وَغَيْره إِنَّمَا سُمِّيَ النَّجْم طَارِقًا لِأَنَّهُ إِنَّمَا يُرَى بِاللَّيْلِ وَيَخْتَفِي بِالنَّهَارِ.

A star is named Tariqa because it can be observed at night, and is invisible during the day. At-Tariq is specified as the Star of piercing brightness.

وهُوَ عَامّ فِي سَائِر النُّجُوم ; لِأَنَّ طُلُوعهَا بِلَيْلٍ , وَكُلّ مَنْ أَتَاك لَيْلًا فَهُوَ طَارِق . قَالَ : وَمِثْلُكِ حُبْلَى قَدْ طَرَقْت وَمُرْضِعٍ فَأَلْهَيْتهَا عَنْ ذِي تَمَائِمَ مُغْيِلِ وَقَالَ : أَلَمْ تَرَيَانِي كُلَّمَا جِئْت طَارِقًا وَجَدْت بِهَا طِيبًا وَإِنْ لَمْ تَطَيَّبِ . فَالطَّارِق : النَّجْم , اِسْم جِنْس , سُمِّيَ بِذَلِكَ ; لِأَنَّهُ يَطْرُق لَيْلًا (القرطبي الجامع لأحكام القرآن) , وَمِنْهُ الأحاديث الصحيحة :-

- ( نهى رسول الله صلى الله عليه وسلم أن يطرق الرجل أهله ليلا . يتخونهم أو يلتمس عثراتهم . وفي رواية : عن النبي صلى الله عليه وسلم . بكراهة الطروق . ولم يذكر : يتخونهم أو يلتمس عثراتهم ) (الراوي: جابر بن عبدالله المحدث:مسلم - المصدر:صحيح مسلم- الصفحة أو الرقم:715، خلاصة حكم المحدث:صحيح).

- (أعوذُ بكلماتِ الله التاماتِ التي لا يجاوزهنَّ بَرٌّ ولا فاجرٌ ، وبأسماءِ اللهِ الحسنَى ما علمتُ منها وما لم أعلمْ من شرِّ ما خلقَ وذرَأَ وبرَأَ، ومن شرِّ ما ينزلُ من السماءِ، ومن شرِّ ما يعرُجُ فيها، ومن شرِّ ما ذرأَ في الأرضِ، ومن شرِّ ما يخرجُ منها، ومن شرِّ فتَنِ الليلِ والنهارِ، ومن شرِّ طوارقِ الليلِ، إلَّا طارقًا يطرقُ بخيرٍ يا رحمانُ) (الراوي: -المحدث:الفيروز آبادي - المصدر:سفر السعادة- الصفحة أو الرقم:309، خلاصة حكم المحدث:صحيح )

- (ليقل أحدا حين يريد أن ينام : آمنت بالله، و كفرت بالطاغوت، وعد الله حق، و صدق المرسلون، اللهم إني أعوذ بك من طوارق هذا الليل، إلا طارقا يطرق بخير) (الراوي: أبو مالك الأشعري المحدث:السيوطي - المصدر:الجامع الصغير- الصفحة أو الرقم:7716، خلاصة حكم المحدث:صحيح ).

وَالْعَرَب تُسَمِّي كُلّ قَاصِد فِي اللَّيْل طَارِقًا . يُقَال : طَرَقَ فُلَان إِذَا جَاءَ بِلَيْلٍ . وَقَدْ طَرَقَ يَطْرُق طُرُوقًا , فَهُوَ طَارِق . وَلِابْنِ الرُّومِيّ : يَا رَاقِدَ اللَّيْلِ مَسْرُورًا بِأَوَّلِهِ إِنَّ الْحَوَادِثَ قَدْ يَطْرُقْنَ أَسْحَارَا لَا تَفْرَحَنَّ بِلَيْلٍ طَابَ أَوَّلُهُ فَرُبَّ آخِرُ لَيْلٍ أَجَّجَ النَّارَا. وَمِنْهُ قَوْل هِنْد : نَحْنُ بَنَات طَارِقِ نَمْشِي عَلَى النَّمَارِقِ أَيْ إِنَّ أَبَانَا فِي الشَّرَف كَالنَّجْمِ الْمُضِيء . الْمَاوَرْدِيّ : وَأَصْل الطَّرْق : الدَّقّ , وَمِنْهُ سُمِّيَتْ الْمِطْرَقَة , فَسُمِّيَ قَاصِد اللَّيْل طَارِقًا , لِاحْتِيَاجِهِ فِي الْوُصُول إِلَى الدَّقّ .

The origin of "Tariq" is knocking, and from it originates the name "Matraqah" (hammer). So a person arriving at night is called "Tariqa"; because he needs to knock the door in order to inform people inside the house about his arrival, and the seek of entrance.

وَقَالَ قَوْم : إِنَّهُ قَدْ يَكُون نَهَارًا (Also a person arriving during the daylight is called "Tariqa";). وَالْعَرَب تَقُول أَتَيْتُك الْيَوْم طَرْقَتَيْنِ : أَيْ مَرَّتَيْنِ . وَمِنْهُ أحاديث لا ترقى إلى الصحة ومنها:-

- (كان شيطان يأتي النبي صلى الله عليه وسلم بيده شعلة من نار, فيقوم بين يديه وهو يصلي , فيقرأ ويتعوذ فلا يذهب . فأتاه جبرائيل عليه السلام , فقال له : قل أعوذ بكلمات الله التامات التي لا يجاوزهن بر ولا فاجر , ومن شر ما يلج في الأرض وما يخرج منها وما ينزل من السماء وما يعرج فيها, ومن فتن الليل والنهار , ومن طوارق الليل والنهار إلا طارقا يطرق بخير يا رحمن فقال ذلك فطفئت شعلته وخر على وجهه.) (الراوي: عبدالرحمن بن أبي ليلى المحدث:العراقي - المصدر:تخريج الإحياء- الصفحة أو الرقم:3/46، خلاصة حكم المحدث:مرسل) .

وَقَالَ جَرِير فِي الطُّرُوق : طَرَقَتْك صَائِدَةُ الْقُلُوبِ وَلَيْسَ ذَا حِينَ الزِّيَارَةِ فَارْجِعِي بِسَلَامِ

{2} وَمَا أَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ

تَفْخِيمًا لِشَأْنِ هَذَا الْمُقْسَمِ بِهِ . وَقَالَ سُفْيَان : كُلّ مَا فِي الْقُرْآن " وَمَا أَدْرَاك " ؟ فَقَدْ أَخْبَرَهُ بِهِ . وَكُلّ شَيْء قَالَ فِيهِ " وَمَا يُدْرِيك " : لَمْ يُخْبِرهُ بِهِ .

{3} النَّجْمُ الثَّاقِبُ

وَقَوْله تَعَالَى " الثَّاقِب " قَالَ اِبْن عَبَّاس الْمُضِيء . وَمِنْهُ " شِهَاب ثَاقِب " [ الصَّافَّات : 10 ] . يُقَال : ثَقَبَ يَثْقُب ثُقُوبًا وَثَقَابَة : إِذَا أَضَاءَ . وَثُقُوبُهُ : ضَوْءُهُ . وَالْعَرَب تَقُول : أَثْقِبْ نَارك أَيْ أُضِئْهَا . قَالَ : أَذَاعَ بِهِ فِي النَّاس حَتَّى كَأَنَّهُ بِعَلْيَاءَ نَارٌ أُوقِدَتْ بِثُقُوبِ الثُّقُوب : مَا تُشْعَل بِهِ النَّار مِنْ دِقَاق الْعِيدَانِ . وَقَالَ مُجَاهِد : الثَّاقِب : الْمُتَوَهِّج . الْقُشَيْرِيّ وَالْمُعْظَم عَلَى أَنَّ الطَّارِق وَالثَّاقِب اِسْم جِنْس أُرِيدَ بِهِ الْعُمُوم , كَمَا ذَكَرْنَا عَنْ مُجَاهِد.

{4} إِنْ كُلُّ نَفْسٍ لَمَّا عَلَيْهَا حَافِظٌ

أَيْ كُلّ نَفْس عَلَيْهَا مِنْ اللَّه حَافِظ يَحْرُسهَا مِنْ الْآفَات كَمَا قَالَ تَعَالَى " لَهُ مُعَقِّبَات مِنْ بَيْن يَدَيْهِ وَمِنْ خَلْفه يَحْفَظُونَهُ مِنْ أَمْر اللَّه " (ابن كثير تفسير القران). وقَالَ قَتَادَة : حَفَظَة يَحْفَظُونَ عَلَيْك رِزْقَك وَعَمَلَك وَأَجَلَك . ... وَقِيلَ : الْمَعْنَى إِنْ كُلّ نَفْس إِلَّا عَلَيْهَا حَافِظ : يَحْفَظُهَا مِنْ الْآفَات , حَتَّى يُسَلِّمَهَا إِلَى الْقَدَر . قَالَ الْفَرَّاء : الْحَافِظ مِنْ اللَّه , يَحْفَظهَا حَتَّى يُسَلِّمهَا إِلَى الْمَقَادِير . ..... وَقِرَاءَة اِبْن عَامِر وَعَاصِم وَحَمْزَة " لَمَّا " بِتَشْدِيدِ الْمِيم , أَيْ مَا كُلّ نَفْس إِلَّا عَلَيْهَا حَافِظ . وَنَظِير هَذِهِ الْآيَة قَوْله تَعَالَى : " لَهُ مُعَقِّبَاتٌ مِنْ بَيْن يَدَيْهِ وَمِنْ خَلْفِهِ يَحْفَظُونَهُ مِنْ أَمْر اللَّه " [ الرَّعْد : 11 ] , عَلَى مَا تَقَدَّمَ . وَقِيلَ : الْحَافِظ هُوَ اللَّه سُبْحَانه فَلَوْلَا حِفْظُهُ لَهَا لَمْ تَبْقَ (القرطبي الجامع لأحكام القرآن).

{3} النَّجْمُ الثَّاقِبُ

عَنْ مُجَاهِد , فِي قَوْل اللَّه : { الثَّاقِب } قَالَ : الَّذِي يَتَوَهَّج . وعَنْ قَتَادَة: ثُقُوبه : ضَوْءُهُ . وعَنْهُ {النَّجْم الثَّاقِب}: الْمُضِيء . وَالثَّاقِب أَيْضًا : الَّذِي قَدْ اِرْتَفَعَ عَلَى النُّجُوم , وَالْعَرَب تَقُول لِلطَّائِرِ . إِذَا هُوَ لَحِقَ بِبَطْنِ السَّمَاء اِرْتِفَاعًا: قَدْ ثَقَبَ , وَالْعَرَب تَقُول : أَثْقِبْ نَارك : أَيْ أَضِئْهَا (الطبري.).

الفرع الثاني: بيان ماهية الطَّارِقُ النَّجْمُ الثَّاقِبُ.

What is the Star of Piercing Brightness (the Tariq)?

النَّجْمُ الثَّاقِبُ (ثاقب السطوع) :

(It is) the Star of piercing brightness.

أَذَاعَ بِهِ فِي النَّاس حَتَّى كَأَنَّهُ بِعَلْيَاءَ نَارٌ أُوقِدَتْ بِثُقُوبِ الثُّقُوب : مَا تُشْعَل بِهِ النَّار مِنْ دِقَاق الْعِيدَانِ . إن عنصر الهيدروجين هو دِقَاق مَا تُشْعَل بِهِ النجوم؛ فَهو العنصر الذي يبدأ به اشتعال النجوم.

Although only a small fraction of stars in the Galaxy are of very high mass – more than a few solar masses – such stars spend most of their short lives as H-burning O-type stars. They burn their hydrogen into helium after only a few millions of years, much more quickly than lower mass stars. After a high mass star burns through all of the hydrogen in its core, its internal changes place it along the supergiant branch. Eventually, the core of the star will run out of fusible material. At this point, the star comprises a central core surrounded by concentric layers of different elements.

وَقَالَ مُجَاهِد : الثَّاقِب : الْمُتَوَهِّج . الْقُشَيْرِيّ وَالْمُعْظَم عَلَى أَنَّ الطَّارِق وَالثَّاقِب اِسْم جِنْس (a class of stars) أُرِيدَ بِهِ الْعُمُوم , كَمَا ذَكَرْنَا عَنْ مُجَاهِد.

وَأَصْل الطَّرْق : الدَّقّ , وَمِنْهُ سُمِّيَتْ الْمِطْرَقَة , فَسُمِّيَ قَاصِد اللَّيْل طَارِقًا , لِاحْتِيَاجِهِ فِي الْوُصُول إِلَى الدَّقّ.

فَالطَّارِق : النَّجْم , اِسْم جِنْس , سُمِّيَ بِذَلِكَ ; لِأَنَّهُ يَطْرُق لَيْلًا (القرطبي الجامع لأحكام القرآن) , وَمِنْهُ الأحاديث الصحيحة :-

- (أعوذُ بكلماتِ الله التاماتِ التي لا يجاوزهنَّ بَرٌّ ولا فاجرٌ ، وبأسماءِ اللهِ الحسنَى ما علمتُ منها وما لم أعلمْ من شرِّ ما خلقَ وذرَأَ وبرَأَ ، ومن شرِّ ما ينزلُ من السماءِ ، ومن شرِّ ما يعرُجُ فيها ، ومن شرِّ ما ذرأَ في الأرضِ ، ومن شرِّ ما يخرجُ منها ، ومن شرِّ فتَنِ الليلِ والنهارِ ، ومن شرِّ طوارقِ الليلِ ، إلَّا طارقًا يطرقُ بخيرٍ يا رحمانُ)

(...أعوذ بكلمات الله التامات التي لا يجاوزهن بر ولا فاجر , ومن شر ما يلج في الأرض وما يخرج منها وما ينزل من السماء وما يعرج فيها, ومن فتن الليل والنهار , ومن طوارق الليل والنهار إلا طارقا يطرق بخير يا رحمن ...) .

اسم الفاعل:-

صيغة قياسية تدل على مَن فَعَل الفِعل؛ تُشتق من الثلاثي على وزن [فاعِل] نحو: [راكض - جالس - قاعد - قائل - ذاكر - شاتم - باسط - جاعل - قاسي - طارق. - ثاقب.].

(http://www.reefnet.gov.sy/education/kafaf/Bohoth/EsmFael.htm)

الطَّارِقِ : صيغة اسم الفاعل من الفعل الثلاثي طرق تدل على أن هذا الصنف من النجوم هو الذي يحدث فعل الطرق، وهو الذي يقصد كرة الأرض مرة تلو المرة بنبض إشعاعه يزورها وبشكل دوري وسريع.

الثاقب : صيغة اسم الفاعل من الفعل الثلاثي ثقب تدل على أن هذا الصنف من النجوم هو الذي يمتاز بسرعة الاشتعال وبضيائية (Luminosity) عالية وتوهج كبير.

وبالتالي فانّ النجم الثاقب هو ذلك الصنف (spectral class) من النجوم والتي تمتاز بضيائية عالية وتوهج كبير، وهو الصنف من النجوم الذي قد نذر نفسه لطرق الكرة الأرضية بوميضه وبشكل دوري (periodic)، وبتردد كبير (high frequency).

This is a spectral class of stars that has two intrinsic properties; in fact has two main things to do: Firstly, it keeps on bombarding and flashing the Earth with very powerful beams of light. This occurs regularly (i. e. on periodic basis with the same high frequency). Its energetic beams of light keep on revisiting the Earth intensively and regularly. Secondly, it is a class of highly bright luminous stars that requires short time to ignite and burst into flames (الثاقب); as compared to other lower mass stars. They burn their hydrogen fuel into helium after only a few millions of years, much more quickly than lower mass stars. To achieve hydrostatic equilibrium, massive stars will use up their supply of hydrogen more quickly and live a shorter life.

Some meanings of the English word pulse:

1. Physics (http://www.thefreedictionary.com/pulse)

a. A brief sudden change in a normally constant quantity: a pulse of current; a pulse of radiation.

b. Any of a series of intermittent occurrences characterized by a brief sudden change in a quantity.

pulse - produce or modulate (as electromagnetic waves) in the form of short bursts or pulses or cause an apparatus to produce pulses; "pulse waves"; "a transmitter pulsed by an electronic tube"

2. physics, electronics http://dictionary.reference.com/browse/pulse

a. A transient sharp change in voltage, current, or some other quantity normally constant in a system.

b. One of a series of such transient disturbances, usually recurring at regular intervals and having a characteristic geometric shape.

Pulsars: Pulsars are highly magnetized, rotating neutron stars that emit a beam of electromagnetic radiation with it's magnetic pole pointing towards Earth. So a pulsar is a rotating neutron star, it's just we can observe the beam from Earth.

The difference between a pulsar and a neutron star (1997 Dr. Sten Odenwald. http://www.astronomycafe.net/qadir/q269.html): Although all pulsars are believed to be spinning neutron stars, not all neutron stars may be pulsars. When a star becomes a supernova and explodes, it can leave behind a rapidly spinning neutron star about 20 miles across rotating up to 30 times per second. This body is expected to have a powerful magnetic field, and a surface gravitational field about 2 x 10¹¹times that of Earth. So a pulsar has all of the essential ingredients for becoming a powerful accelerator of matter. If the star was a member of a binary star system, the companion star could provide the necessary matter, and so we end up with a pulsar in a binary system. The gas is accelerated by the spinning around magnetic field lines of the neutron star, and the charged particles emit synchrotron radiation as they are accelerated to nearly the speed of light. These charged particles accelerate out along the magnetic poles of the neutron star and emit synchrotron radiation in pulses. Every time one of the poles of the neutron star crosses our line of sight, we see a pulse of radiation like a lighthouse beacon. Not all supernova produce neutron stars and pulsars. Some can produce black holes as end products.

النَّجْمُ الثَّاقِبُ (ثاقب السطوع) :

(It is) the Star of piercing brightness.

الثَّاقِب : الْمُتَوَهِّج . الْقُشَيْرِيّ وَالْمُعْظَم عَلَى أَنَّ الطَّارِق وَالثَّاقِب اِسْم جِنْس أُرِيدَ بِهِ الْعُمُوم , كَمَا ذَكَرْنَا عَنْ مُجَاهِد. وفيما يلي استعراض لأصناف (أجناس) النجوم من حيث اللمعان.

المبحث الثاني: التصنيف الطيفي للنجوم

Stellar classification (From Wikipedia, the free encyclopedia):

Stellar classification is a classification of stars based on their spectral characteristics. Most stars are currently classified using the letters O, B, A, F, G, K, and M, where O stars are the hottest and the letter sequence indicates successively cooler stars up to the coolest M class.

Class O : O-type main-sequence star

Class O stars are very hot and extremely luminous, being bluest in color; in fact, most of their output is in the ultraviolet range. These are the rarest of all main-sequence stars. About 1 in 3,000,000 (0.00003%) of the main-sequence stars in the solar neighborhood are Class O stars.

صنف O هو نجوم حارة جدا (T ≥ 33,000 K) ، ومضيئة للغاية، وهي أكثر النجوم زرقة ، ومعظم إنتاجها في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (UV). وهذا الصنف هو الأكثر ندرة (الأقل وفرة) ضمن نجوم التتابع الرئيسي: حوالي 1 من3,000,000 نجم. وتقدر ضيائيتها (luminosity) بحوالي 90,000 - 800,000 ضعف ضيائية الشمس.

Fig. 1: Spectrum of an O5 V star

O-stars shine with a power over a million times our Sun's output. Because they are so massive, class O stars have very hot cores, thus burn through their hydrogen fuel very quickly, and so are the first stars to leave the main sequence.

The following table shows only Spectral Classes O and B :

(The Harvard classification):

Class	Surface temperature (K)	Conventional color	Apparent color	Mass (M_☉)
O	≥ 33,000 K	blue	blue	≥ 16
B	10,000–33,000 K	white to blue white	blue white	2.1 – 16

Class	Radius (R_☉)	Bolometric Luminosity [L_☉]	Fraction of all main-sequence stars
O	≥ 6.6	≥ 30,000	~0.00003%
B	1.8 – 6.6	25–30,000	0.13%

Spectral Class	Effective Temperature (K)	Colour	M/M_Sun	R/R_Sun	L/L_Sun	Main Sequence Lifespan
O	28,000 - 50,000	Blue	20 - 60	9 - 15	90,000 - 800,000	1 - 10 Myr
B	10,000 - 28,000	Blue-white	3 - 18	3.0 - 8.4	95 - 52,000	11 - 400 Myr

c) http://outreach.atnf.csiro.au/education/senior/astrophysics/spectral_class.html

The pulsar emits incredibly intense high-energy gamma rays, which the researchers detected and studied using NASA's Fermi Gamma-Ray Space Telescope. (http://www.space.com/13488-brightest-spinning-pulsars-nasa-fermi-telescope.html).

IV: Hot Luminous Stars (http://www.peripatus.gen.nz/astronomy/HotLumSta.html)

Introduction: Hot luminous stars occupy the top left corner of the Hertzsprung-Russell Diagram, home to some of the most spectacular inhabitants of the galaxy. Rare and exotic, these giant objects live life in the fast lane, courting disaster at the farthest extremes of mass and luminosity known to exist. This is where supernova 1987A, and perhaps many others, came from.

At the place where the zero-age main sequence for hydrogen burning stars (H-ZAMS) and the supergiant branch come together, we find the earliest (bluest, hottest) O-type stars. Although relatively ‘normal’ by comparison with some of their neighbours in the top left corner, they are violently unstable by the standards of a star like our Sun.

فهي غير مستقرة وبعنف مقارنة مع نجم مثل شمسنا.

Sometimes plotting next to the O stars, sometimes far to the right where the red giants are found, the Luminous Blue Variables "careen across the H-R diagram in repeated blue-red-blue excursions, [losing] mass through constant winds and occasional outbursts" (Parker et al. 1993, p. 770). The premier example, Eta Carinae, is a peculiar, erratically fluctuating variable, one of the most luminous stellar objects of our Galaxy, and, if single, one of the most massive stars known.

هذا النجم متغير متقلب بصورة غريبة، و إنه واحد من أكثر نجوم مجرتنا ضيائية، وإذا كان بمفرده، فإنه واحد من أكثر النجوم المعروفة ضخامة.

Wolf-Rayet Stars are supernovas waiting to happen (هي نجوم في انتظار أن يحدث لها انفجار السوبرنوفا). They are believed to be essentially the naked cores of massive stars from which extreme stellar winds have stripped off the atmosphere. As they age, they move towards the lower left of the H-R diagram, becoming smaller and hotter before ending in a final apocalyptic fling (قذف مروع) as a type IIb supernova.

تصبح أصغر حجما وأكثر سخونة قبل أن ينتهي بها الحال في قذف مروّع (سوبرنوفا نوع IIb)

Luminosity (الضيائية): "The most luminous stars known in our local universe have luminosities around L = 10⁶ L_¤ and temperatures of 30,000 K < T_eff < 50,000 K. When plotted on a Hertzsprung-Russell diagram (HRD), they occupy a fairly well defined region whose high temperature boundary is the zero-age main-sequence (ZAMS) corresponding to stars with masses around M = 80 ± 50/20 M_¤. ... The low temperature boundary is defined by the observed lack of cool high-luminosity stars, and important detection made by Humphreys & Davidson (1979)" (Nota et al. 1996, p. 383; also see de Jager 1994).

The most luminous stars known in our local universe have luminosities around L = 10⁶ L_¤ and temperatures of 30,000 K < T_eff < 50,000 K.

إنها أكثر النجوم المعروفة ضمن محيطنا الكوني ضيائية؛ وتقدر ضيائيتها بحوالي مليون مرة ضعف ضيائية الشمس. ودرجة حرارتها الفعالة حوالي(5.2 - 8.7) ضعف درجة الحرارة الفعالة للشمس (5780 K).

Stellar Winds and Mass Loss (الرياح النجمية وتناقص الكتلة): "Most hot, massive stars initiate and maintain powerful stellar winds whose kinetic momentum flux is about the same order of magnitude as the radiative momentum flux (Lamers & Leitherer 1993). Terminal wind velocities v_¥ exceed the surface escape velocities by large factors. Typical observed values in the hottest stars are v_¥ » 2000 km s^-1 (Cassinelli & Lamers 1987), but terminal velocities which are lower by an order of magnitude have been determined in luminous blue variables (LBVs; see Lamers 1989) and related objects. As a consequence of such strong stellar winds, these stars experience mass loss at rates of up to M-dot » 10^-4 M_¤ yr^-1 (Howarth & Prinja 1989)" (Nota et al. 1996, p. 383).

معظم النجوم الساخنة، والضخمة تحافظ على رياح نجمية قوية؛ زخم تدفقها الحركي هو من نفس رتبة زخم تدفقها الإشعاعي. هذه النجوم تخسر كتلتها في معدلات تصل إلى 2×10²⁶ kg/yr . وهذا المعدل هو مائة مليون ضعف معدل خسارة الشمس لكتلتها.

Spectral Type: O

Occurrence: O-type stars are relatively rare (the following table lists all seventeen of them down to magnitude 5) owing to their fast paced ‘lifestyle’ and consequently short lifetime. It will be noticed that Zeta Puppis is the earliest of those listed, and one of the brightest. Moreover, it is a single star whereas many of the others are components of multiple systems.

Table 1: O-type stars, magnitude 5 and greater.

Bayer = Bayer (Flamsteed) reference, Type = spectral type, Lum = luminosity class, Mag(V) = visual magnitude, #Components = number of visual components in multiple systems (after Ochsenbien 1988, Smith 1996).

Bayer	Type	Mag(V)	#Components
Zeta Pup	O5Iaf	2.25	1
Xi (46) Per	O7e	4.04
29 CMa	O7e+O7	4.95
15 Mon	O7Ve	4.66	?
Gamma² Vel	WC8+O7.5e	1.83	5 (incl. g¹)
Lambda (39) Ori	O8e	3.66	4
68 Cyg	O8e	5.00
Tau (30) CMa	O9Ib	4.40	5
Iota (44) Ori	O9III	2.76	3
10 Lac	O9V	4.89	2
Delta (34) Ori	B0III+O9V	2.24	3
Sigma (20) Sco	B2III+O9V	2.88	4
Delta Pic	B3III+O9V	4.81
Alpha (9) Cam	O9.5Iae	4.29
Zeta (50) Ori	O9.5Ibe	2.05	3
Sigma (48) Ori	O9.5V	3.80	5
Zeta (13) Oph	O9.5Vn	2.56

References

Cassinelli, J.P.; Lamers, H.J.G.L.M. 1987: In Kondo, Y. (ed.) 1987: Exploration of the Universe with the IUE Satellite. Reidel, 139.

de Jager, C. 1994: In Vanbeveren, D.; van Rensbergen, W.; de Loore, C. (eds.) 1994: Evolution of Massive Stars.

Howarth, I.D.; Prinja, R.K. 1989: ApJ Supp. 69: 527.

Humphreys, Roberta M.; Davidson K. (1979): Astrophys. J. 232, 409.

Lamers, H.J.G.L.M. 1989: In K. Davidson et al. (eds.) 1989: Physics of Luminous Blue Variables, p. 135.

Lamers, H.J.G.L.M.; Leitherer, Claus 1993: ApJ 412: 771.

Nota, Antonella; Pasquali, Anna; Drissen, Laurent; Leitherer, Claus; Robert, Carmelle; Moffat, Anthony F. J.; Schmutz, Werner 1996: O Stars in Transition. I. Optical Spectroscopy of Ofpe/WN9 and Related Stars. Astrophysical Journal Supplement v.102, pp. 383-410.

Ochsenbien, F.; Acker, A.; Legrand, E.; Poncelet, J.M.; Thuet-Fleck, E. 1988: Le catalogue des etoiles les plus brilliantes. NASA Astronomical Data Centre, catalogue 5053.

Parker, Joel W.; Clayton, Geoffrey C.; Winge, Clلudia; Conti, Peter S. 1993: A New Luminous Blue Variable: R143 in 30 Doradus. The Astrophysical Journal, 409: 770-775.

Smith, W.B. 1996: FK5 – SAO – HD – Common Name Cross Index. NASA Astronomical Data Centre, catalogue 4022.

النَّجْمُ الثَّاقِبُ (ثاقب السطوع) :

(It is) the Star of piercing brightness.

Table 2: A comparison of some of the physical properties of high mass stars.
	Cool Red Giants	Sun	O-Type Star	LBV	W-R
M dot (M¤yr^-1)	10^-8 - 10^-5	10^-14	10^-6	10^-4	10^-5 - 10^-4
Lifetime (yr)			10⁶	10⁵
T_eff (K)		5,800	30,000	20,000	30,000

المبحث الثالث: نهاية النجوم ذات الكتل الكبيرة

Very high mass stars spend most of their short lives as H-burning O-type stars. They burn their hydrogen into helium after only a few millions of years, much more quickly than lower mass stars. After a high mass star burns through all of the hydrogen in its core, its internal changes place it along the supergiant branch. Eventually, the core of the star will run out of fusible material. At this point, the star comprises a central core surrounded by concentric layers of different elements (Fig. 2).

إن النجوم ذات الكتل الكبيرة جدّا (صنف O) تقضي معظم حياتها القصيرة تشعل الهيدروجين كوقود نووي. إنها تستنفذ الهيدروجين في زمن قصير؛ بعد بضعة ملايين السنين فقط. بينما الشمس في المقابل لا تزال مستمرة في استخدام وقود الهيدروجين منذ قرابة خمسة مليار سنة .

"يتمّ إنتاج العناصر التي هي أثقل من الهيليوم داخل النّجوم ذات الكتل الكبيرة بفعل تفاعلات الاندماج النّووي (nuclear fusion reactions). ومع تقدّم عمر النّجم فإنّه يتم إنتاج العناصر الأثقل ثمّ الأثقل، إلى أن يبلغ النّجم مرحلة إنتاج نظير الحديد ذي العدد الكتلي (A=56) (شكل 2) . أنظر الإعجاز الفيزيائي الكوني في آية إنزال الحديد: (وَأَنزلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ) (الْحَدِيد آية 25) (حسين عمري: http://www.mutah.edu.jo/eijaz/ironarabic.htm).

يشتعل وقود كلّ مرحلة من مراحل تفاعل الاندماج بفعل الحرارة والضغط النّاجمين عن التقلّص الجاذبي (gravitational contraction) التّدريجي للنجم. في حالة النّجوم ذات الكتل الكبيرة، M > 11M_s، حيث M_s كتلة الشّمس ، يمكن أن تصل درجة حرارة باطن النّجم حوالي ثلاثة مليار كلفن. وهذا المستوى لدرجة الحرارة ضروريّ من أجل حدوث المرحلة الأخيرة للتفاعل، والّذي يستهلك السيليكون من أجل إنتاج نظير الحديد (A=56) والعناصر القريبة منه.

يتطوّر هذا النّجم إلى تركيب طبقي متمركز ورتيب (يشبه رأس البصل) (شكل 2)، تتألف طبقاته من الخارج إلى الداخل وبشكل رئيسي من: الهيدروجين، الهيليوم، الكربون، النيون، الأوكسجين، ثمّ السيليكون الذي يحيط بقلب النّجم المكوّن بشكل رئيسيّ من الحديد والعناصر القريبة منه في العدد الكتليّ (Phillips 1994 page 28; Clark 1998 p 158; Zeilik 1994, page 389.). عندما تكون كتلة النّجم كبيرة جدّا ، M > 25M_s ، يستغرق السيليكون 24 ساعة حتى يُستهلك لإنتاج الحديد في قلب النّجم.

تشير الآية: (وَأَنزلْنَا الْحَدِيدَ) إلى إنتاج الحديد في قلب النّجم. (وَأَنزلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ): تشير إلى حقيقة كون قيمة طاقة الرّبط النووي لكلّ نيوكليون (nucleon) في نواة الحديد56 أكبر منها لنواة أيّ عنصر آخر (Iron has maximum binding nuclear energy per nucleon) يمكن أن يتخلّق داخل النجم. وبالتالي تكون طاقة الوضع النووي لكلّ نيوكليون في نواة الحديد أقلّ منها لنواة أيّ عنصر آخر: (وَأَنزلْنَا الْحَدِيدَ). وبالرّغم من أنّ نواتي الحديد ^58Fe والنيكل ^62Ni يمتلكان طاقة ربط أكبر من طاقة ربط الحديد^56Fe ، إلا أنه لا يمكن إنتاجهما داخل النجم بفعل تفاعلات الاندماج النووي، والسبب هو أنّ إنتاجهما يتطلب أوّلا إنتاج الزنك 60، وهذا التفاعل الذي ينتج الزنك هو ماصّ للطاقة، وهذه الطاقة لم تعدّ متوفرة مع توقّف تفاعلات الاندماج النووي (http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_burning_process).

يتعرّض الحديد في قلب النّجم لضغط هائل. عندما تصبح كثافته 10¹² kg/m³ تمتاز إلكترونات ذرّة الحديد بمنزلة متراصّة ذات مستويات طاقيّة متشعّبة (degenerate electrons) كما هو الحال في نجوم الأقزام البيض (White dwarf stars). تمتلك الإلكترونات المتشعِّبة طاقة كبيرة تمكنها من الدّخول إلى أنوية الحديد، مما يحوّل أحد بروتونات النّواة إلى نيوترون. عندها يصبح عدد البروتونات في معظم أنوية ذرّات قلب الحديد مساويا لرقم الآية: 25=26-1 . وبالتالي فإن هذا الفرق (1) بين رقم الآية (25) والعدد الذّري لنواة الحديد (26) هو إشارة قرآنيّة معجزة لهذا التّفاعل المعروف بمعكوس انحلال بيتا (inverse beta decay): بروتون زائدا إلكترون يعطي نيوتروناً زائداً بوزيترون ونيوترينو (Zeilik 1994, page 375 ) . ينبعث النيوترينو حاملاً معه الطّاقة التي تدعم أنوية ذرّات القلب الحديديّ للنجم. وبالتالي يحصل إنزال وسحق لإلكترونات ذرّات القلب الحديديّ للنجم داخل أنوية الذرّات ليصبح القلب بمنزلة نيوترونات متراصّة بمستويات طاقيّة متشعّبة؛ أو لنقل يصبح القلب نجماً نيوترونيّا (neutron star degenerate) ذا كثافة هائلة 10¹⁴ g/cm³. تتضاعف كثافة القلب حوالي مائة ألف مرّة، وبالتالي يُضغط قلب النّجم ليصبح حجمه جزءاً من مائة ألف من حجمه الأصلي؛ وبالتالي تزداد السرعة الدورانية لهذا القلب وبشكل كبير نتيجة لانضغاطه وتناقص عزم قصوره. وأخيرا يتمكّن ضغط النيوترونات المتشعِّبة من إيقاف انهيار قلب النّجم (وَأَنزلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ). يقفز القلب قليلا إلى نصف قطره الجديد (Clark 1998, p 158-159)، مما يتسبّب بحصول موجة الصّدمة (Shock Wave) ذات البأس الشديد والإنزال الّذي يدفع وبقوّة هائلة حطام النّجم المنهار وينثره في الفضاء (شكل 3). وبالتالي تحصل عملية إنـزال وطرد للحديد ولبقية مادّة النّجم المنهار بفعل تأثير إنزال موجة الصّدمة المرافقة لتشكّل النّجم النيوتروني النابض (Pulsar) ذي الكثافة الهائلة. مع انفجار السوبرنوفا (supernova explosion) هذا، يتمّ إنـزال (إرسال) الحديد من باطن النّجم ليبعث في كلّ اتّجاه. وذلك أنّ موجة الصّدمة تمتلك قوّة دفعيّة هائلة تتسبّب في تفجير النّجم حين ينـزل النّجم (يسقط) في قاع الموجة (as the star is send into the trench of the shock wave). وبالتالي يتمّ إنـزال (إرسال وطرد) الحديد ومادّة النّجم المنهار بفعل إنزال قوّة الدّفع للموجة الصّدميّة (شكل 3)."

شكل 2: التركيب الطبقي للنجم ذي الكتلة الكبيرة قبيل انفجاره.

Fig. 2: High mass stars develop a structure consisting of seven concentric layers composed mostly of hydrogen, helium, carbon, neon, oxygen, and silicon, surrounding a core of iron and nearby elements.

شكل 3 :

Fig 3: a) In a type II supernova the outer layers of a high mass star crashing in. b) Bounce off the dense core sending a shock wave outward.

Neutron Stars and Pulsars

Neutron Stars

A neutron star is about 20 km in diameter and has the mass of about 1.4 times that of our Sun. This means that a neutron star is so dense, a neutron star possesses a surface gravitational field about 2 x 10¹¹times that of Earth. Neutron stars can also have magnetic fields a million times stronger than the strongest magnetic fields produced on Earth.

Neutron stars are one of the possible ends for a star. They result from massive stars which have mass greater than 4 to 8 times that of our Sun. After these stars have finished burning their nuclear fuel, they undergo a supernova explosion. This explosion blows off the outer layers of a star into a beautiful supernova remnant. The central region of the star collapses under gravity. It collapses so much that protons and electrons combine to form neutrons. Hence the name "neutron star".

Neutron stars may appear in supernova remnants, as isolated objects, or in binary systems. Four known neutron stars are thought to have planets. When a neutron star is in a binary system, astronomers are able to measure its mass. From a number of such binaries seen with radio or X-ray telescopes, neutron star masses has been found to be about 1.4 times the mass of the Sun. For binary systems containing an unknown object, this information helps distinguish whether the object is a neutron star or a black hole, since black holes are more massive than neutron stars.

What is a Pulsar and What Makes it Pulse?

Pulsars are rotating neutron stars. And pulsars appear to pulse because they rotate!. The suggestion that pulsars were rotating neutron stars was put forth independently by Thomas Gold and Franco Pacini in 1968, and was soon proven beyond reasonable doubt by the discovery of a pulsar with a very short (33-millisecond) pulse period in the Crab nebula.(http://en.wikipedia.org/wiki/Pulsar).

A diagram of a pulsar, showing its rotation axis
and its magnetic axis

Pulsars were discovered in late 1967 by graduate student Jocelyn Bell Burnell as radio sources that blink on and off at a constant frequency. Now we observe the brightest ones at almost every wavelength of light. Pulsars are spinning neutron stars that have jets of particles moving almost at the speed of light streaming out above their magnetic poles. These jets produce very powerful beams of light. For a similar reason that "true north" and "magnetic north" are different on Earth, the magnetic and rotational axes of a pulsar are also misaligned. Therefore, the beams of light from the jets sweep around as the pulsar rotates, just as the spotlight in a lighthouse does. Like a ship in the ocean that sees only regular flashes of light, we see pulsars "turn on and off" as the beam sweeps over the Earth. Neutron stars for which we see such pulses are called "pulsars", or sometimes "spin-powered pulsars," indicating that the source of energy is the rotation of the neutron star.

X-ray Observations of Pulsars

Some pulsars emit X-rays.

Below, we see the famous Crab Nebula, an undisputed example of a neutron star formed during a supernova explosion. The supernova itself was observed in 1054 A.D. These images are from the Einstein X-ray observatory. They show the diffuse emission of the Crab Nebula surrounding the bright pulsar in both the "on" and "off" states, i.e. when the magnetic pole is "in" and "out" of the line-of-sight from Earth.


Crab Pulsar "On"	Crab Pulsar "Off"

A very different type of pulsar is seen by X-ray telescopes in some X-ray binaries. In these cases, a neutron star and a normal star form the binary system. The strong gravitational force from the neutron star pulls material from the normal star. The material is funneled onto the neutron star at its magnetic poles. In this process, called accretion, the material becomes so hot that it produces X-rays. The pulses of X-rays are seen when the hot spots on the spinning neutron star rotate through our line of sight from Earth. These pulsars are sometimes called "accretion-powered pulsars" to distinguish them from the spin-powered pulsars. ( From:

http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/pulsars.html)

Formation (http://en.wikipedia.org/wiki/Pulsar))

The events leading to the formation of a pulsar begin when the core of a massive star is compressed during a supernova, which collapses into a neutron star. The neutron star retains most of its angular momentum, and since it has only a tiny fraction of its progenitor's radius (and therefore its moment of inertia is sharply reduced), it is formed with very high rotation speed. A beam of radiation is emitted along the magnetic axis of the pulsar, which spins along with the rotation of the neutron star. The magnetic axis of the pulsar determines the direction of the electromagnetic beam, with the magnetic axis not necessarily being the same as its rotational axis. This misalignment causes the beam to be seen once for every rotation of the neutron star, which leads to the "pulsed" nature of its appearance. The beam originates from the rotational energy of the neutron star, which generates an electrical field from the movement of the very strong magnetic field, resulting in the acceleration of protons and electrons on the star surface and the creation of an electromagnetic beam emanating from the poles of the magnetic field.^[13][14] This rotation slows down over time as electromagnetic power is emitted. When a pulsar's spin period slows down sufficiently, the radio pulsar mechanism is believed to turn off (the so-called "death line"). This turn-off seems to take place after about 10–100 million years, which means of all the neutron stars in the 13.6 billion year age of the universe, around 99% no longer pulsate.^[15] The longest known pulsar period is 9.437 seconds.^[16]