الشمس شديدة السطوع لدرجة أننا لا نستطيع أن ننظر إليها مباشرة بأمان. نحن بحاجة إلى مرشح لحجب الكثير من الضوء. وعندما نفعل ذلك، يمكننا أن نبدأ في رؤية بعض الميزات المثيرة للاهتمام. البقع الشمسية هي واحدة من هذه السمات، وقد تمت دراسة المد والجزر في أعدادها لعدة قرون. لكن الميزة الأكثر دقة هي أن حافة الشمس تبدو أقل سطوعًا من المنطقة الوسطى. إنه تأثير يُعرف باسم سواد الأطراف.
تم قياس سواد أطراف الشمس لأول مرة بواسطة بيير بوغير في القرن الثامن عشر. إنه تأثير جو الشمس. عندما تنظر إلى مركز الشمس ترى الضوء يمر مباشرة عبر الغلاف الجوي الشمسي. لا يتم امتصاص أو تشتيت الكثير من ضوء الشمس. عندما تنظر إلى حافة الشمس، كان على هذا الضوء أن يأخذ مسارًا ضحلًا عبر مساحة أكبر بكثير من الغلاف الجوي للوصول إليك. يتم تشتيت أو امتصاص المزيد من الضوء، وبالتالي يصل إليك قدر أقل من الضوء. وبالتالي، تبدو الحافة باهتة.
ومن خلال القياسات الدقيقة لسواد الأطراف، يمكننا الحصول على قياس للغلاف الجوي الشمسي. لدينا فكرة جيدة عن سمكه وكيف تختلف كثافته ودرجة حرارته. وبما أن النجوم الأخرى يجب أن يكون لها نفس تأثير سواد أطرافها، فيمكننا استخدامه لدراسة أجواء النجوم الأخرى. لسوء الحظ هذا أمر صعب القيام به. لقد لاحظنا بشكل مباشر تعتيم أطراف عدد قليل من النجوم الكبيرة مثل منكب الجوزاء، وقد نظر علماء الفلك إلى منحنيات الضوء للكواكب الخارجية العابرة لقياس تعتيم أطراف بعض النجوم، لكن من الصعب ملاحظة تعتيم الأطراف النجمية.
صور نموذجية ذات أطراف داكنة لعينة مكونة من 31 نجمًا تمت ملاحظتها باستخدام مصفوفة CHARA في الأشعة تحت الحمراء القريبة. الائتمان: مركز علم الفلك عالي الدقة الزاوي
مؤخرًا، رصد مصفوفة مركز علم الفلك عالي الدقة الزاوي (CHARA) سواد الأطراف في 31 نجمًا قريبًا، ونُشرت النتائج في المجلة. المجلة الفلكية. قام الفريق بقياس سطوع هذه النجوم على طول خط يمتد من المركز إلى الحافة، على غرار الطريقة التي قاس بها بوغوير التأثير لأول مرة في الشمس. ولكن بدلاً من المراقبة في الضوء المرئي، استخدم الفريق طولين موجيين قريبين من الأشعة تحت الحمراء، 1.6 ميكرون و2.2 ميكرون. وقد سمح لهم ذلك بمقارنة مدى اختلاف سواد الأطراف مع الطول الموجي.
وكما هو متوقع، فإن سواد أطراف هذه النجوم يكون أقل عند الطول الموجي 2.2 ميكرون منه عند الطول الموجي 1.6 ميكرون. الأطوال الموجية الأطول تكون أقل تشتتًا وامتصاصًا بواسطة الغلاف الجوي. ولهذا السبب، على سبيل المثال، يظهر غروب الشمس باللون الأحمر. ما كان مفاجئًا هو أن الطول الموجي الأطول كان أضعف بنسبة 38% تقريبًا من الطول الموجي الأقصر. تتنبأ نماذج الغلاف الجوي النجمي باختلاف قدره 20%. وهذا يعني أن فهمنا للأجواء النجمية بعيد المنال بعض الشيء.
توضح الدراسة أنه يمكننا الآن ملاحظة سواد الأطراف النجمية بشكل مباشر. ومع ملاحظة الدراسات المستقبلية لهذه النجوم بأطوال موجية مرئية وأطوال موجية أكبر للأشعة تحت الحمراء، فإن ذلك سيعطينا رؤية أوضح لأغلفتها الجوية. ولكن من المدهش جدًا أننا نستطيع الآن أن نرى في النجوم تأثيرًا لم نتمكن من رؤيته إلا في الشمس لعدة قرون.
مرجع: أنوغو، نارسيريدي، وآخرون. “تعتيم أطراف النطاق التجريبي H وK لـ 31 نجمًا من نجوم CHARA: معيار الأشعة تحت الحمراء القريبة لنماذج الغلاف الجوي النجمي.” المجلة الفلكية 172.4 (2026): 214.
