بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – لاحظ علماء الفلك قزما أبيض – وهو عبارة عن جمرة نجمية مضغوطة للغاية بحجم الأرض – يحدث موجة صادمة ملونة أثناء تحركه عبر الفضاء، مما يتركهم يبحثون عن تفسير.
يرتبط القزم الأبيض الممغنط للغاية بجاذبية نجم آخر فيما يسمى بالنظام الثنائي. يقوم القزم الأبيض بسحب الغاز من رفيقه حيث أن المدارين قريبان من بعضهما البعض. ويقع النظام في مجرة درب التبانة على بعد حوالي 730 سنة ضوئية من الأرض – وهو قريب نسبيا من الناحية الكونية – في كوكبة ممسك الأعنة.
السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة، وهي 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
وقد تم رصد موجة الصدمة – وبشكل أكثر تحديدًا صدمة القوس – التي سببها القزم الأبيض باستخدام التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الجنوبي الأوروبي ومقره في تشيلي. وشوهدت موجة الصدمة في صورة أصدرها العلماء وهي تتوهج بألوان مختلفة تم إنتاجها عندما اصطدمت المواد المتدفقة إلى الخارج من القزم الأبيض بالغاز بين النجوم.
وقال عالم الفيزياء الفلكية سيمون سكارينجي من جامعة دورهام في إنجلترا، والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Nature Astronomy: “تنشأ موجة الصدمة عندما تصطدم مادة سريعة الحركة بالغاز المحيط، مما يؤدي إلى ضغطها وتسخينها فجأة. صدمة القوس هي جبهة الصدمة المنحنية التي تتشكل عندما يتحرك جسم بسرعة عبر الفضاء، على غرار الموجة أمام قارب يتحرك عبر الماء”.
وأضاف سكارينجي: “تأتي الألوان من الغاز بين النجوم الذي يتم تسخينه وإثارته بسبب الصدمة. وتتوهج عناصر كيميائية مختلفة بألوان محددة عندما يحدث ذلك”.
في هذه الموجة الصدمية، يمثل اللون الأحمر الهيدروجين، ويمثل اللون الأخضر النيتروجين، ويمثل اللون الأزرق الأكسجين الموجود في الفضاء بين النجوم.
وقد لوحظ أن حفنة من الأقزام البيضاء الأخرى تخلق موجات صادمة. لكن كل هؤلاء كانوا محاطين بأقراص الغاز التي تم سحبها من شريك ثنائي. على الرغم من أن هذا القزم الأبيض يقوم بسحب الغاز من رفيقه، إلا أنه يفتقر إلى أي قرص من هذا القبيل ويطلق الغاز إلى الفضاء لأسباب غير معروفة.
تعتبر الأقزام البيضاء من بين أكثر الأجسام المدمجة في الكون، على الرغم من أنها ليست بكثافة الثقوب السوداء.
يبدو أن النجوم التي تصل كتلتها إلى ثمانية أضعاف كتلة الشمس مقدر لها أن تصبح قزمًا أبيض. وفي النهاية يحرقون كل الهيدروجين الذي يستخدمونه كوقود. ثم تتسبب الجاذبية في انهيارها وتفجير طبقاتها الخارجية في مرحلة “العملاق الأحمر”، تاركة وراءها في النهاية نواة مدمجة – القزم الأبيض.
وقال سكارينجي: “هناك الكثير من الأقزام البيضاء، فهذه هي نقاط النهاية الأكثر شيوعًا لتطور النجوم”.
يبدو أن الشمس مقدر لها إنهاء وجودها كقزم أبيض، بعد مليارات السنين من الآن.
يمتلك هذا القزم الأبيض كتلة مماثلة للشمس الموجودة في جسم أكبر قليلاً من الأرض. رفيقه الثنائي هو نوع من النجوم منخفضة الكتلة يسمى القزم الأحمر الذي تبلغ كتلته حوالي عُشر كتلة الشمس وأقل سطوعًا بآلاف المرات. ويدور حول القزم الأبيض كل 80 دقيقة، ويكون الاثنان قريبين للغاية من بعضهما البعض – تقريبًا المسافة بين القمر والأرض.
تعمل قوة الجاذبية للقزم الأبيض على سحب الغاز من القزم الأحمر. يتم سحب هذه المادة المتسربة إلى القزم الأبيض عبر مجاله المغناطيسي القوي، وتهبط في النهاية عند قطبيه المغناطيسيين. وقال سكارينجي إنه في حين أن هذه العملية تطلق الطاقة والإشعاع، فإنها لا تستطيع أن تأخذ في الاعتبار تدفق المواد اللازمة لإنتاج موجة الصدمة المرصودة.
وقال سكارينجي: “كل آلية للغاز المتدفق التي أخذناها في الاعتبار لا تفسر ملاحظتنا، وما زلنا في حيرة من أمر هذا النظام، وهذا هو السبب في أن هذه النتيجة مثيرة للاهتمام ومثيرة للغاية”.
وأضاف سكارينجي: “يُظهر شكل وطول بنية (موجة الصدمة) أن هذه العملية كانت مستمرة منذ حوالي 1000 عام على الأقل، مما يجعلها طويلة الأمد وليست حدثًا لمرة واحدة”.
وقد أحاط الباحثون علما بجماليات موجة الصدمة الملونة.
وقال سكارينجي: “بعيدًا عن العلم، إنه تذكير صارخ بأن الفضاء ليس فارغًا أو ثابتًا كما قد نتخيله بسذاجة: إنه ديناميكي ومنحوت بالحركة والطاقة”.
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)