ما هو القزم الابيض (الأقزام البيضاء) ؟ عندما تصل أصغر النجوم إلى نهاية تطوراتها الطويلة -تلك النجوم التي تصل كثافتها إلى ثمانية أضعاف كثافة شمسنا-فإنها تصبح أقزام بيضاء. هذه النجوم القديمة ذات كثافة لا تصدق. إن مقدار ملعقة صغيرة من مادتها تعادل حجم فيل على كوكب الأرض – 5.5 طن. تكون الأقزام البيضاء عادة بنصف قطر يعادل 0.1 من نصف قطر شمسنا فقط، لكن كتلة كل منهما تقريبًا متساوية.
تدمج النجوم مثل شمسنا الهيدروجين وتحوّله إلى الهيليوم في نواتها، أما الأقزام البيضاء فهي نجوم قامت بحرق كل الهيدروجين الذي استخدمته يومًا كوقود نووي. تنتج عن الانصهار الحاصل في نواة النجم حرارة وضغط خارجي، تشكّل قوة ساحبة كافية في حالة توازن بتأثير الدفع الداخلي للجاذبية الناتجة من كتلة النجم. عندما ينتهي الهيدروجين المستخدم كوقود، ويتباطأ الانصهار، فإن الجاذبية تتسبب في انهيار النجم على نفسه.
القزم الأبيض
العمالقة الحمراء
ترتفع درجة حرارة النجم أكثر مع تكثّفه وانضغاطه، متسببة في حرق آخر ما تبقى من الهيدروجين وتوسع الطبقات الخارجية للنجم نحو الخارج. في هذه المرحلة يصبح النجم عملاقًا أحمر كبيرًا.
نظرًا لكبر حجم العملاق الأحمر فإن حرارته تنتشر للطبقات السطحية معتدلة، لكن نواته تبقى حارة حمراء. تتواجد العمالقة الحمراء لوقت قصير فقط -حوالي مليار سنة- بالمقارنة مع عشرة مليارات سنة التي ربما أمضاها نفس النجم في حرق الهيدروجين مثل شمسنا.
إن العمالقة الحمراء حارة بما فيه الكفاية لتحويل الهيليوم في نواتها، وذلك بدمج الهيدروجين وتحويله لعناصر ثقيلة مثل الكربون. لكن معظم النجوم ليست كثيفة كفاية لخلق الضغط والحرارة اللازمين لحرق العناصر الثقيلة، لذا فإن الانصهار وإنتاج الحرارة يتوقفان.
ألمع نجم في سماء الليل، سيريوس، أو نجم الكلب، يتفوق بشكل كبير على مرافقه القزم الأبيض، سيريوس ب. يبعد سيريوس ب أقرب نجم قزم معروف 8.6 سنة ضوئية عن الأرض.
المزيد من الشرح
في النهاية مثل هذه النجوم تفجر مادة طبقاتها الخارجية، ما يولد طبقة محيطة متوسعة من الغاز تدعى السديم الكوكبي. تبقى نواة النجم الحارة داخل هذا السديم -حيث تسحق بفعل الجاذبية مشكلة كثافة عالية- كقزم أبيض بدرجة حرارة 180000 درجة فهرنهايت (100000 درجة سلسيوس).
بالنهاية -على مدى عشرات بل حتى مئات المليارات من السنين- يبرد القزم الأبيض حتى يصبح قزمًا أسود لا ينشر أي طاقة. لا يوجد أقزام سوداء معروفة -بعد- وذلك لأن عمر أقدم النجوم في الكون 10 مليار إلى 20 مليار سنة فقط. إن تقدير كم من الوقت يتطلب القزم الأبيض حتى يبرد يمكن أن يساعد علماء الفلك في معرفة الكثير عن عمر الكون.
نجوم قزمة بيضاء قديمة تلمع في مجرة درب التبانة. النجوم مثل شمسنا تصهر الهيدروجين في نواتها محولة إياه إلى الهيليوم. الأقزام البيضاء هي نجوم حرقت كل الهيدروجين الذي استُخدم كوقود نووي.
ولكن لن تقضي جميع الأقزام البيضاء آلاف السنين في تبريد نفسها. الأقزام المتواجدة في نظام شمسي ثنائي قد يكون لها قوة جاذبية ساحبة كافية لجمع المواد من النجوم المجاورة. عندما يقوم قزم أبيض بجمع ما بكفي من المادة يصل لمرحلة تدعى Chandrasekhar. في هذه الحالة يصبح الضغط في المركز هائلًا جدًا ما يسبب بدء الانصهار وينفجر النجم في سوبر نوفا نووي حراري أي تفجر النجم المستعر الأعظم .
اقرأ أيضًا:
- عدد فوتونات الضوء التي أنتجتها كل النجوم في الكون
- علماء الفلك يقولون إنّهم يستطيعون «رؤية» المادّة المُظلمة في ضوء النجوم بين العناقيد المَجَرّية
- العلماء يكتشفون تصادمًا عنيفًا وقع منذ مليارات السنين وملأ مجرّتنا بالنجوم
- للمرة الأولى، نحن قريبون من رؤية النجوم العملاقة من الكون المبكِّر
ترجمة : نور المصطفى
تدقيق: رزوق النجار
