اكتشاف نجوم بيضاء متحولة إلى الوردي والأخضر بفعل الكثافة
أظهرت دراسة حديثة نُشرت في دورية RAS Techniques and Instruments أن الأقزام البيضاء قد تكتسب درجات ألوان غير متوقعة مثل الوردي والأخضر نتيجة تفاعل عناصرها مع بلازما الهيليوم.

تنوع الألوان في عوالم النجوم
يشبه عالم النجوم القصص الخيالية، فهو يضم العمالقة والعمالقة الفائقة إلى جانب العديد من الأقزام. وكأنها ألسنة اللهب في النار، تعتمد ألوان معظم النجوم على درجات الحرارة؛ فالنجوم الأبرد تبدو برتقالية، والنجوم الشبيهة بالشمس تظهر بيضاء، بينما تتألق النجوم الأكثر سخونة باللون الأزرق الفاتح. ومع ذلك، هناك استثناءات دائمًا في الفضاء، وقد اكتشف الفلكيون مؤخراً خصائص جديدة ضمن فئة النجوم المعروفة باسم white dwarfs والتي تحمل مفاجآت بصرية غير متوقعة تتعلق بطبيعتها وتكوينها.
مرحلة الاحتضار وتشكيل الأقزام البيضاء
في نهاية المطاف عند الوصول إلى end of their lives ، تتمدد النجوم التي تملك كتلة مماثلة للشمس لتتحول إلى عمالقة حمراء. وبعد ذلك، تتخلص هذه النجوم من gaseous envelope الخاص بها، مما يؤدي إلى إنشاء سديم كوكبي يمكننا الإعجاب به من خلال التلسكوبات المتطورة. وبدلاً من النجم الأصلي، يتبقى قزم أبيض وهو عبارة عن جسم شديد التكثف يعادل حجم الأرض تقريباً بينما تبلغ كتلته كتلة الشمس، ويخضع لظروف فيزيائية بالغة التعقيد والتميز.
تتمتع هذه الأجسام في بداياتها بدرجات حرارة عالية للغاية، ولذلك كانت الأقزام البيضاء الأولى التي تم اكتشافها تتألق بلون يتراوح بين الأبيض والأزرق الفاتح، وهي الطريقة التي اكتسبت بها اسمها التاريخي المتعارف عليه بين الفلكيين. ولكن وفقاً لدراسة حديثة نشرت في دورية RAS Techniques and Instruments ، فإن عالم هذه النجوم يثبت أنه أكثر تنوعاً وإشراقاً، حيث تتحول بعض هذه الأجرام إلى اللون الوردي والأخضر وحتى الأرجواني.
الكثافة وتفاعل العناصر النزرة
يَفترض الباحثون أن الكثافة تمثل العامل الحاسم والأساسي في تفسير هذه الظاهرة الفريدة. إذ يمكن لأغلفة الأقزام البيضاء الأبرد أن تصل إلى كثافة تقارب غراماً واحداً لكل سنتيمتر مكعب. ورغم أن هذا الرقم قد لا يبدو كبيراً، إلا أنه مكثف للغاية بالنسبة لنجم، حيث يُعد هذا التركيز أكثر كثافة بنحو مليون مرة مقارنة بما يظهر في the sun’s atmosphere . وتحت تأثير هذه الظروف القاسية، تتفاعل العناصر مثل الكربون والكالسيوم والصوديوم مع بلازما الهيليوم الكثيفة المحيطة بها لتمتص الضوء عبر نطاق أوسع من الألوان.
تلعب المواد القادمة من الأنظمة الكواكب القديمة دوراً محورياً في هذه المعادلة الفيزيائية. فالكواكب الأقرب يمكن أن تنتهي حياتها في fiery embrace مرحلة العملاق الأحمر، بينما تبدأ كواكب أخرى وخصوصاً الكويكبات في التصادم والانتقال نحو النجم الميت. وتندمج شظايا هذه الأجسام بمرور الوقت داخل غلاف القزم الأبيض، مما يغير من خصائصه الطيفية واللونية بشكل ملحوظ.
أمثلة حية على الأقزام البيضاء الملونة
من خلال استخدام تلسكوب الهواة العادي، يبدو القزم الأبيض تماماً مثل أي نجم خافت آخر في قبة السماء. ومع ذلك، لو تم رصده عن قرب، لتبين أن ألوانه متنوعة وغنية للغاية. فالأقزام البيضاء الغنية بالكربون تميل عادةً إلى اللون الوردي أو الأرجواني. وبحسب الحسابات العلمية، فإن الأقزام البيضاء التي أثرت أغلفتها بمواد متطايرة من كويكبات محطمة ستظهر بدرجات صفراء وفي بعض الأحيان خضراء. أما الأقزام البيضاء الأبرد فغالباً ما تكتسي بلون أزرق فاتح ناتج عن تصادم ذرات الهيدروجين والهيليوم في أغلفتها الفائقة الكثافة.
أحد الأمثلة البارزة على ذلك هو النجم WD J1330+6435، الذي تبلغ در حرارته حوالي 4000 درجة مئوية، حيث قام بتجميع مواد صخرية من نظامه الكوكبي مما أدى إلى إثراء غلافه الجوي بالكالسيوم والليثيوم والصوديوم. هذه العناصر منحت النجم لوناً أخضر فاتحاً فريداً، ليكون بذلك أول نجم أخضر معروف داخل مجرتنا. وفي المقابل، يمتلك نجم قزم أبيض آخر يسمى WD J1011+2845 كمية هائلة من الكربون في غلافه الجوي، مما يجعل معظم إشعاعه يتركز عند أطوال موجية تتجاوز 600 نانومتر ليمنحه لوناً وردياً يشبه السلمون.
تجاوز التحيزات الرصديّة في الفضاء
على الرغم من هذه الاكتشافات المدهشة، لا توجد أي أسباب تدفع العلماء لتغيير التسمية الشائعة للأقزام البيضاء، نظراً لأن غالبية هذه النجوم تظل بيضاء حقاً. فخلال هذه الدراسة، قام الباحثون بفحص 152 نجماً قزماً أبيض تقع ضمن نطاق 65 سنة ضوئية من الأرض، ولم يُظهر سوى خمسة منها فقط ألواناً غير عادية، مما يشير إلى أن حوالي واحد فقط من كل ثلاثين نجماً قزماً أبيض في الكون يتألق بضوء ملون بشكل استثنائي.
قد يبدو هذا التوزيع متوقعاً ومألوفاً، لكن العلماء افترضوا سابقاً أن الأقزام البيضاء تكون زرقاء في الغالب، وهو افتراض قد يعكس انحيازاً مسبقاً في عملية أخذ العينات من صفحة السماء الليلية. فالأقزام البيضاء الأكثر سخونة تكون عادةً هي الأكثر سطوعاً وبالتالي يمكن رؤيتها من مسافات أبعد بكثير. ونظراً لكونها أسهل في عمليات الرصد والمتابعة، فإن العديد من الدراسات تميل غالباً إلى المبالغة في تمثيل النجوم الزرقاء على حساب غيرها من الأنواع.
المصادر
- WIREDWhite Dwarfs Aren’t Just White. Scientists Discover Dying Stars Turning Pink and Green
تابع التسلسل الزمني





