في خطوة تعزز فهمنا للكون، حقق علماء الفلك اكتشافًا مذهلاً حول الأقزام البيضاء، وهي الأجرام السماوية التي تمثل المرحلة النهائية للنجوم التي لا تملك كتلة كافية للانفجار كنجوم عملاقة. يعد هذا الاكتشاف الأول من نوعه، حيث تم التعرف على قزم أبيض ناتج عن تصادم نجوم من خلال طيفه فوق البنفسجي باستخدام تلسكوب هابل الفضائي.
ما هي الأقزام البيضاء؟
الأقزام البيضاء هي أجسام كثيفة ذات قطر يشابه قطر الأرض، وتعتبر الحالة النهائية للنجوم التي لا تصل كتلتها إلى الانفجار كنجوم عملاقة. من المعروف أن الشمس ستتحول إلى قزم أبيض بعد حوالي 5 مليارات سنة. يمكن أن تصل كتلة القزم الأبيض نظريًا إلى 1.4 ضعف كتلة الشمس، لكن الأقزام البيضاء التي تفوق كتلتها كتلة الشمس نادرة وتسمى الأقزام البيضاء الفائقة الكتلة.
تتشكل هذه الأقزام إما من خلال تطور نجم ضخم واحد أو من خلال اندماج قزم أبيض مع نجم آخر، مثل رفيق ثنائي. وقد أظهرت الدراسات السابقة باستخدام مهمة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أن بعض الأقزام البيضاء أزرق مما هو متوقع بناءً على كتلتها وأعمارها، مما يشير إلى احتمالية حدوث اندماجات في تاريخها.
الاكتشاف الجديد باستخدام تلسكوب هابل
استخدم علماء الفلك جهاز الطيف الكوني لتلسكوب هابل للتحقيق في القزم الأبيض المسمى WD 0525+526، الذي يقع على بعد 128 سنة ضوئية من الأرض ويزيد وزنه بنسبة 20% عن وزن الشمس. في الضوء المرئي، كانت طيف الغلاف الجوي لهذا القزم يشبه طيف القزم الأبيض النموذجي، ولكن الطيف فوق البنفسجي كشف عن وجود الكربون في الغلاف الجوي، مما يشير إلى أصل أكثر عنفًا من السيناريو النموذجي للنجم الواحد.
الأجواء التي تتشكل عن طريق تطور نجم واحد تتكون عادة من الهيدروجين والهيليوم، بينما يتكون قلب القزم الأبيض في الغالب من الكربون والأكسجين أو الأكسجين والنيون. ومع ذلك، فإن الغلاف الجوي السميك عادة ما يمنع ظهور هذه العناصر في الطيف القزم الأبيض.
أهمية الكربون في الطيف
عندما يظهر الكربون في الطيف القزم الأبيض، يمكن أن يشير إلى أصل أكثر عنفًا: تصادم بين نجمين قزمين أبيضين، أو بين قزم أبيض ونجم شبه عملاق. يمكن لهذا التصادم أن يحرق الغلاف الجوي من الهيدروجين والهيليوم للنجوم المتصادمة، مما يترك خلفه طبقة رقيقة تسمح للكربون من قلب القزم الأبيض بالطفو للأعلى حيث يمكن اكتشافه.
يعتبر WD 0525+526 مميزًا حتى بين المجموعة الصغيرة من الأقزام البيضاء المعروفة بأنها ناتجة عن اندماج النجوم. مع درجة حرارة تقارب 21,000 كلفن وكتلة تبلغ 1.2 ضعف كتلة الشمس، فإن هذا القزم أكثر حرارة وأكبر كتلة من الأقزام البيضاء الأخرى في هذه المجموعة.
التحديات والآفاق المستقبلية
درجة الحرارة العالية وقلة وفرة الكربون تعني أن التعرف على هذا القزم الأبيض كمنتج عن اندماج كان سيكون مستحيلاً دون حساسية هابل للضوء فوق البنفسجي. تصبح خطوط الطيف للعناصر الأثقل من الهيليوم، مثل الكربون، أقل وضوحًا في الأطوال الموجية المرئية للأقزام البيضاء الأكثر حرارة، لكن هذه الإشارات الطيفية تبقى مشرقة في الطيف فوق البنفسجي، حيث يتميز هابل بقدرته الفريدة على اكتشافها.
الخاتمة
يُظهر هذا الاكتشاف أن هناك احتمالًا كبيرًا بأن تكون بعض الأقزام البيضاء التي تبدو “طبيعية” في الواقع نتيجة للتصادمات الكونية. يفتح هذا الباب أمام المزيد من الأبحاث لفهم مدى شيوع الأقزام البيضاء الكربونية بين الأقزام البيضاء المماثلة وعدد الاندماجات النجمية التي تختبئ بين عائلة الأقزام البيضاء الطبيعية. هذا سيساهم بشكل كبير في فهمنا لثنائيات الأقزام البيضاء والمسارات المؤدية إلى الانفجارات النجمية.
