ما هو القزم الأبيض؟
تعرف النجوم القزمة البيضاء (بالإنجليزية: White dwarf stars) بأنها نوع من أنواع النجوم العديدة الموجودة في الكون، وهي في الحقيقة عبارة عن بقايا نجمية للنجوم ذات الكتل المنخفضة إلى المتوسطة التي استنفدت وقودها النووي، وخضعت للانهيار الجاذبي، وتتميز النجوم القزمة البيضاء بكثافتها الكبيرة وتراصها الكبير أيضًا، حيث إنها تحمل كتلة تعادل نصف كتلة الشمس الضخمة تقريبًا، ولكن ضمن حجم مقارب جدًا لحجم كوكب الأرض، علمًا بأن النجوم القزمة البيضاء تعد واحدة من المراحل النهائية لتطور النجوم.[١][٢][٣]
يعرف الانهيار الجاذبي أيضًا باسم الانهيار التثاقلي، وهو يعني انهيار مادة النجم باتجاه مركز كتلته، وذلك تحت تأثير قوة جاذبيته الذاتية، إذ تنضغط مادة النجم بأكملها نحو الداخل.
ما هي أهم صفات وخصائص القزم الأبيض؟
فيما يأتي توضيح لأهم الصفات والخصائص الرئيسية التي تتمتع بها النجوم القزمة البيضاء:[١][٢][٣]
طريقة التكوين
عندما يستنفد النسق الأساسي أو حزام التتابع الرئيسي للنجم (بالإنجليزية: main-sequence star) وقوده النووي (وهو عبارة عن غاز الهيدروجين بشكل رئيسي)، فإنه يتمدد إلى عملاق أحمر، ثم يتخلص تدريجيًا من طبقاته الخارجية، ويتقلص لب النجم بسبب الجاذبية، ويُشكل قزمًا أبيض.
التركيب
تتكون النجوم القزمة البيضاء بشكل أساسي من نوى الكربون والأكسجين، وذلك نتيجةً لعمليات الاندماج النووي التي تحدث خلال المراحل المبكرة للنجم، إذ يمنع ضغط الجاذبية الشديد حدوث المزيد من الاندماج في لقب النجم.
الحجم والكثافة
تتميز النجوم القزمة البيضاء بكثافتها الكبيرة للغاية، حيث إن كتلتها تكون مقاربة لنصف كتلة الشمس، إلا أن حجمها يكون أصغر من حجم الشمس بكثير، حتى إنه يكون مقاربًا لحجم كوكب الأرض، حيث يمكن أن تزن ملعقة صغيرة من مادة القزم الأبيض عدة أطنان.
التبريد واللون
تكون النجوم القزمة البيضاء شديدة السخونة في البداية، حيث تصل درجة حرارة سطحها إلى عشرات الآلاف من الدرجات المئوية، ومع بمرور الوقت، تبرد درجة حرارتها، ويصبح لونها قاتمًا، لتصبح في النهاية عبارة عن أقزام بيضاء باردة، مع درجات حرارة تتراوح عادةً بين 4000 و 6000 درجة مئوية، وعندما تبرد هذه النجوم، يتحول لونها من الأزرق والأبيض إلى الأصفر والأبيض، وفي النهاية إلى لون محمر.
اللمعان
لم تعد النجوم القزمة البيضاء تنتج الطاقة من خلال الاندماج النووي بعد الآن، ولذلك فإنها تبرد تدريجياً، وتخفت على مدى مليارات السنين، لكنها تلمع من خلال الحرارة المتبقية فيها، إلا أن لمعانها هذا يقل مع مرور الوقت.
المادة المُنحلة
تؤدي الكثافة العالية للنجوم القزمة البيضاء إلى حالة من المادة تسمى المادة المُنحلة أو المتحللة، حيث يتم ضغط الإلكترونات معًا بشكل وثيق بحيث تتبع مبادئ ميكانيكا الكم بدلاً من الفيزياء الكلاسيكية.
التطور
بينما تستمر درجة حرارة النجوم القزمة البيضاء بالانخفاض، تتلاشى في النهاية لتصبح أقزامًا سوداء أو أقزامًا معتمة، والتي هي في الأساس عبارة عن بقايا باردة ومظلمة لنجوم كانت ساطعة من قبل، ومع ذلك، فإن الكون ليس قديمًا بما يكفي لتشكل أي أقزام سوداء حتى الآن، حيث تستغرق عملية التبريد هذه وقتًا أطول من العمر الحالي للكون.
المراجع
- ^ أ ب "White Dwarf Stars", nasa, Retrieved 9/8/2023. Edited.
- ^ أ ب "White Dwarfs", nationalgeographic, Retrieved 9/8/2023. Edited.
- ^ أ ب "White dwarfs: Facts about the dense stellar remnants", space, Retrieved 9/8/2023. Edited.
