قصة القزم الأبيض

تتعدد أنواع النجوم وأشكالها وأحجامها ، والقزم الأبيض أحد أنواع هذه النجوم ؛ ويوجد في مجرة درب التبانة أو ما يُعرف باسم الطريق اللبني ؛ وحجمه صغير يعادل حجم الكوكب ؛ لذلك عُرف باسم القزم ؛ نظرًا لحجمه الصغير بالمقارنة بأحجام النجوم الأخرى غير أن كثافة هذا النجم عالية ؛ حيث تبلغ مليون مرة من مقدار كثافة الشمس ، ويتميز بلونين هما الأبيض والأصفر .

تتميز نجوم الأقزام البيضاء بقلة لمعانها في السماء ، وعلى الرغم من أنها داكنة وحجمها صغير مثل حجم كوكب الزهرة ؛ ولكنها تمتلك كثافة مادية عالية للغاية ، وتتكدس هذه المادة داخل نجوم القزم الأبيض بصورة مضغوطة ؛ حيث تتكون كثافة السنتيمتر المكعب تقريبًا ما بين الطن الواحد إلى عشرة أطنان من المادة ؛ وذلك بسبب أن هذه النجوم لا تولد الطاقة النووية.

تبدأ نجوم الأقزام البيضاء لنجم حجمه متوسط (كالشمس) ؛ ثم تكون نهاية حياته في هيئة القزم الأبيض ، يستنفذ النجم أغلبية الهيدروجين الموجود فيه ؛ فتتوقف عملية الاندماج النووي ؛ مما يجعله يصل إلى مرحلة الانكفاء على نفسه ؛ فتتكدس كل الكتلة بداخله ؛ في الوقت الذي يصبح فيه شديد الكثافة .

تتميز نجوم الأقزام البيضاء بسخونة سطحها بصورة غير اعتيادية ؛ مما يجعلها تُعرف على أنها تحتضر ؛ وذلك بسبب حالة الانكفاء التي تقوم بها على نفسها ؛ تحت التأثير الذي يأتي من الجاذبية ، ولكنها تفقد الحرارة شيئًا فشيئًا بسبب الإشعاع .

يبلغ قطر النجم الواحد من الأقزام البيضاء نحو عدة آلاف من الكيلومترات ؛ وبذلك يكون حجمه يقترب من حجم الكرة الأرضية ، وتصل درجات الحرارة على سطح هذه النجوم في البداية من عشرة آلاف إلى مئة ألف درجة ؛ وذلك ما يتسبب في تميزها بالضوء الأبيض ، ويدخل بعد ذلك في مرحلة فقدان الحرارة ؛ حيث أن التفاعلات الداخلية تصبح قليلة ؛ كما أن الوقود النووي يكون قليلًا ؛ مما يتسبب في برودته ؛ ليصبح قزمًا أسودًا بعد مرور المليارات من السنين .

تتألف الغالبية العظمى من الأقزام البيضاء من عنصري الأكسجين والكربون ؛ حيث يتم التكوين أثناء عملية الاندماج النووي بداخله الخاصة بأنوية الهيليوم ؛ بعد أن يتم استنفاذ الوقود النووي من الهيدروجين ، تصل كثافة ذلك النجم حوالي طن/ سنتيمتر مكعب ؛ وذلك بسبب تعادل كتلته مع كتلة الشمس ، وقُطره يقترب من قُطر الأرض بسبب حجمه الصغير ؛ وذلك ما يؤدي إلى ارتفاع كثافته .

يُعد نجم القزم الأبيض هو واحدًا من الكتل الضخمة التي يكون لها تأثير على هيئة نسيج يُعرف باسم “الزمكان” ؛ وذلك بسبب الكثافة العالية التي يمتلكها ذلك النجم ، ومن الممكن أن تنطبق النظرية النسبية العامة عليه ، وقد رصد العلماء ظاهرة شكلّها ذلك النجم وعُرفت باسم ظاهرة “انزياح أحمر تجاذبي” ؛ وذلك خلال فترة الخمسينيات من القرن العشرين .

يأمل العلماء في أن يستطيعوا العثور على نجم مزدوج من نجوم الأقزام البيضاء ؛ حيث يصدر عنهما بعض موجات الجاذبية والتي لم تُشاهد إلى الوقت الحالي ، ولكن العلماء يقومون بمزيد من الجهود من أجل مشاهدتها بشكل عملي ، وذلك ما جعل كل من ألمانيا وإنجلترا تقرران توحيد جهودهما من أجل العمل على إنشاء مرصد خاص بالأقمار الصناعية ؛ ويُطلق عليه اسم “ليزا” ؛ وذلك من أجل التوصل إلى صوت أصوات موجات الجاذبية ؛ فيستطيعوا إثبات وجودها بالفعل ، وذلك ما قد تنبأ به أينشتاين في نظريته الشهيرة والمعروفة باسم “النظرية النسبية العامة”.