تم اكتشاف أول نجم أخضر في العالم

اكتشف العلماء أن الأقزام البيضاء، وهي البقايا النجمية التي تتركها نجوم بحجم الشمس عند موتها، يمكن أن تأخذ في الواقع مجموعة واسعة من الألوان، بما في ذلك اللون الأخضر، إذا تتغذى على كواكبها الصخرية مثل أكلة الكواكب الكونية.

اكتشف علماء الفلك النجم الأخضر الأول، الذي شبهوه بالزومبي الكوني، قبل عيد الهالوين مباشرة. آثار الصوديوم في الغلاف الجوي لهذا القزم الأبيض تمتص الجزء البرتقالي من الطيف وتترك وراءها توهجًا أخضر شبحيًا.

وفقًا للسفير أرجان، كم سيكون الأمر رائعًا لو تمكنت الشمس من إضفاء وهج أخضر شبحي بمناسبة عيد الهالوين؟ اكتشف العلماء أن نجمنا المضيف قد يتحول فعليًا إلى اللون الأخضر، ولكن فقط بعد مليارات السنين من موته، وفقط إذا بدأ بعد ذلك في أكل الكواكب مثل الزومبي الكوني.

بالنسبة لعلماء الفلك، كان لون النجوم دائمًا مؤشرًا على درجة حرارتها. تظهر النجوم الباردة باللون البرتقالي، بينما تظهر النجوم مثل الشمس باللون الأبيض، وتتوهج النجوم الأكثر سخونة باللون الأزرق الشاحب. القصة تشبه حديد الحداد الذي يتوهج باللون الأحمر، ثم يتوهج باللون البرتقالي، ثم عندما يسخن مرة أخرى يكتسب لونًا أبيض لامعًا.

لقد افترض الباحثون دائمًا أن الأقزام البيضاء تتبع قاعدة معينة. ومع ذلك، يظهر بحث جديد أن هذه الأجسام النجمية يمكن أن تتوهج بمجموعة من الألوان، بما في ذلك الأخضر والوردي والفيروزي والأصفر والأرجواني. هذا يعني أن العالم ملون أكثر بكثير مما كنا نظن.

لون معظم النجوم، بما في ذلك معظم الأقزام البيضاء، يخضع بالكامل تقريبًا لدرجة الحرارة. وقال قائد الفريق مارك هولاندز من جامعة وارويك في بيان: "لم ينظر أحد حقًا إلى ما قد يكون ممكنًا بالنسبة للأقزام البيضاء". يبدو أن هذه النجوم فائقة الكثافة تنتج ألوانًا لم يتوقعها أحد وقد فاجأني بعضها حقًا.

كيف تكسر الأقزام البيضاء قواعد لون النجوم؟

حصلت الأقزام البيضاء على اسمها لأنه عندما تم اكتشافها، بدت ساخنة بشكل مدهش ومتوهجة باللون الأبيض أو الأزرق الشاحب. ومع ذلك، يشير هذا البحث الجديد إلى أن هذا المظهر اللطيف قليلاً يرجع إلى عدم وجود قزم أبيض قريب بما يكفي ليتمكن علماء الفلك من رؤية لونه الحقيقي.

إن مفتاح مجموعة الألوان التي تشبه قوس قزح والتي يقترح الفريق أن الأقزام البيضاء يمكن أن تمتلكها هو كثافتها. تتشكل الأقزام البيضاء عندما ينفد الوقود من النجوم التي تعادل كتلة الشمس تقريبًا، ولم تعد قادرة على دعم نفسها ضد جاذبيتها، مما يتسبب في انهيار مراكزها. ونتيجة لذلك، فإن المادة التي تشكل الأقزام البيضاء كثيفة مثل الماء وأكثر كثافة بملايين المرات من سطح النجم، الغلاف الضوئي.

في ظل هذه الظروف، يمكن لعناصر مثل الكربون والكالسيوم والصوديوم أن تتفاعل مع بلازما الهيليوم الكثيفة المحيطة وتمتص الضوء في نطاق أوسع من الألوان مقارنة بالكثافات المنخفضة، مما يجعل الأقزام البيضاء بعيدة عن اللون الأبيض/الأزرق الساطع.

ووجد الباحثون أن ألوان الأقزام البيضاء تنقسم إلى مجموعات متميزة تتعلق بالتركيب الكيميائي للغلاف الجوي للبقايا النجمية.

يجب أن يكون لون الأقزام البيضاء الغنية بالكربون ورديًا أو أرجوانيًا، في حين أن تلك الغنية ببقايا الكويكبات والمذنبات وبقايا أنظمة الكواكب القديمة تأخذ لونًا أصفر أكثر.

غالبًا ما تتوهج الأقزام البيضاء الباردة ذات الأجواء المختلطة من الهيدروجين والهيليوم باللون الأزرق الفيروزي أو الشاحب، وذلك بسبب اصطدام جزيئات الهيدروجين بذرات الهيليوم في أغلفتها الجوية الكثيفة.

ومع ذلك، فإن أحد أبرز الأمثلة على تلوين القزم الأبيض يحدث عندما يبدأ أحد هذه النجوم الميتة في التغذية على الكواكب المحيطة به مثل الزومبي.

الأقزام البيضاء الزومبي تتحول إلى اللون الأخضر

وجد الباحثون أن بعض الأقزام البيضاء يمكن أن تتحول إلى اللون الأخضر قليلاً بعد أن تبتلعها الكواكب التي تدور حولها.

مثال على ذلك هو القزم الأبيض البارد المعروف باسم WD J1330+6435، والذي يقع على بعد 326 سنة ضوئية ويجمع المواد الصخرية من كوكب رفيق. وقد أدى ذلك إلى إثراء غلافه الجوي بالكالسيوم والليثيوم والصوديوم، ويظهر نموذج الفريق أن هذا يعطي WD J1330+6435 لونه الأخضر. بالطبع، لا يوجد حتى الآن جحافل من هؤلاء الزومبي الكونيين ذوي الوجه الأخضر.

يعتقد الباحثون أنه لم يتم الإبلاغ بشكل موثوق عن أي نجم آخر، حيًا أو ميتًا، بأنه أخضر اللون. وهذا يجعل WD J1330+6435 أول نجم أخضر حقيقي.

يقول هولاندز إن آثار الصوديوم الموجودة في الغلاف الجوي للقزم الأبيض تمتص الجزء البرتقالي من الطيف، تاركة وراءها توهجًا أخضر شبحيًا. تخيل أنك تقف على كوكب وتنظر إلى نجم أخضر. يبدو الأمر وكأنه شيء من الخيال العلمي.

لم يكتشف الفريق فقط أن القزم الأبيض المعروف هو أول نجم أخضر في كوننا. واكتشفوا أيضًا ما يمكن أن يكون النجم الأكثر احمرارًا على الإطلاق على شكل قزم أبيض، WD J1011+2845.

يقع هذا القزم الأبيض على بعد 48 سنة ضوئية فقط من الأرض، ويحتوي على منطقة حمل حراري عميقة تنقل الكربون من قلبه إلى سطحه. تعمل جزيئات الكربون هذه على عكس ضوء القزم الأبيض، مما يمنحه توهجًا ورديًا شاحبًا عميقًا على عكس أي نجم آخر.

على الرغم من قوس قزح من الأقزام البيضاء، يعتقد علماء الفلك أن اللون الأبيض لا يزال هو اللون الأكثر شيوعًا لهذه الأجسام النجمية. خمسة فقط من أصل 151 قزمًا أبيضًا تقع على مسافة 65 سنة ضوئية من الأرض تتمتع بمثل هذا اللون الاستثنائي. وباستقراء هذا الأمر على إجمالي عدد الأقزام البيضاء، يقدر علماء الفلك أن واحدًا فقط من بين 30 نجمًا ميتًا له لون غير عادي.

يقول بوريس غانسيك من قسم الفيزياء بجامعة وارويك: "قد لا يبدو واحد من كل 30 جزءًا كبيرًا، ولكن لا يزال هناك الكثير من النجوم ذات الألوان الغريبة في مجموع سكان الأقزام البيضاء في الكون". ومع ذلك، إذا أخذنا متوسط عدد الأقزام البيضاء، نجد أن متوسط لون الأقزام البيضاء هو بالفعل أبيض.

تم نشر بحث الفريق في مجلة RAS Techniques and Instruments.