سجل القزم الأبيض “المتطرف” سجلات كونية لحجم صغير وكتلة ضخمة

بقلم ويل دنهام

واشنطن (رويترز) – في خضم موتهم ، يتحول ما يقرب من 97٪ من جميع النجوم إلى زومبي نجمي مشتعل يُطلق عليه اسم القزم الأبيض ، وهو أحد أكثر الأجسام كثافة في الكون. يتم الترحيب بقزم أبيض تم اكتشافه حديثًا باعتباره الأكثر “تطرفًا” من بين هؤلاء على الإطلاق ، حيث حشر كمية مخيفة من الكتلة في حزمة صغيرة بشكل مدهش.

قال العلماء يوم الأربعاء إن هذا القزم الأبيض الممغنط للغاية والذي يدور بسرعة أكبر بنسبة 35٪ من شمسنا ، لكنه يفتخر بقطر صغير أكبر قليلاً من قمر الأرض. وهذا يعني أنه يمتلك أكبر كتلة وحجم أصغر ، على عكس ما هو متوقع ، من أي قزم أبيض معروف ، نظرًا لكثافته الهائلة.

هناك نوعان آخران فقط من الأجسام – الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية – أكثر إحكاما من الأقزام البيضاء.

الطريقة التي وُلد بها هذا القزم الأبيض ، المسمى ZTF J1901 + 1458 ، غير عادية أيضًا. يبدو أنه نتاج نظام نجمي ثنائي يدور فيه نجمان حول بعضهما البعض. تطور هذان النجمان بشكل منفصل إلى أقزام بيضاء في نهاية دورة حياتهما ، ثم تصاعدا باتجاه بعضهما البعض واندمجا في كيان واحد.

قالت عالمة الفيزياء الفلكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إيلاريا كايازو ، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة Nature ، إنه حتى مع وجود كتلة صغيرة مجمعة أكثر ، فإن هذا الاندماج كان سيؤدي إلى انفجار نجمي هائل يسمى سوبرنوفا. وأضاف كيازو أنه لا يزال من المحتمل أن تنفجر في وقت ما في المستقبل.

قال كيازو: “هذا القزم الأبيض متطرف حقًا”. “لقد وجدنا شيئًا في حدود مدى صغر وثقل القزم الأبيض.”

وهي تقع في مكان قريب نسبيًا في مجرتنا درب التبانة ، على بعد حوالي 130 سنة ضوئية من الأرض. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في السنة – حوالي 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).

يتقلص القزم الأبيض تدريجيًا جدًا ويصبح أكثر كثافة من أي وقت مضى. إذا لم ينفجر ، فقد يؤدي ذلك إلى انهيار النواة وتحويله إلى نجم نيوتروني ، وهو نوع آخر من بقايا النجوم بحجم مدينة ، والتي تتكون عادةً بعد أن تتحول بعض النجوم الضخمة جدًا إلى مستعر أعظم. سيكون هذا مسارًا غير معروف سابقًا لتشكيل النجوم النيوترونية.

تستمر القصة

تم رصد القزم الأبيض من قبل عالم الفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك للدراسة كيفين بيردج من مرصد بالومار في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

قال بيردج ، الذي عمل في الدراسة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمتوجه إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “الأقزام البيضاء هي الشكل الأكثر شيوعًا لبقايا النجوم”. “لذلك من المذهل رؤية أكثر القيم المتطرفة تطرفاً بينهم.”

يبلغ قطرها حوالي 2670 ميلاً (4300 كم) – المسافة تقريبًا من بوسطن إلى لوس أنجلوس أو لندن إلى طهران – يتجاوز قطر القمر بنحو 2160 ميلاً (3475 كم).

بينما تدور شمسنا حول محورها مرة واحدة كل 27 يومًا ، يقوم هذا القزم الأبيض بذلك كل سبع دقائق. مجالها المغناطيسي أقوى بنحو مليار مرة من مجال الأرض

يُعتقد أن النجوم التي تصل كتلتها إلى ثمانية أضعاف كتلة شمسنا ستصبح قزمًا أبيض. تحرق هذه النجوم في النهاية كل الهيدروجين الذي تستخدمه كوقود من خلال الاندماج النووي. عند هذه النقطة ، تتسبب الجاذبية في انهيارها وتفجير طبقاتها الخارجية في مرحلة “العملاق الأحمر” ، تاركة في النهاية نواة كثيفة تمثل قزمًا أبيض.

تتميز الأقزام البيضاء بدرجات حرارة مرتفعة في البداية ولكنها تبرد تدريجيًا بمرور الوقت ، وتفتقر إلى أي مصدر طاقة جديد. في غضون ما يقرب من 5 مليارات سنة ، من المتوقع أن تصبح شمسنا عملاقًا أحمر ثم قزمًا أبيض.

(من إعداد ويل دنهام ، تحرير روزالبا أوبراين)