إجابة مباشرة على سؤال الطالب:
- على مدى عدة مليارات من السنين تنخفض درجة حرارة و لمعان القزم الأبيض و يتحول الى رماد داكن من الكربون؟
- هذه العبارة تصف القزم الأسود وهو مرحلة نهائية في حياة النجم.
مقدمة عن القزم الأبيض
القزم الأبيض هو المرحلة الأخيرة في حياة النجوم متوسطة الكتلة. حيث يستهلك وقوده النووي من الهيدروجين والهيليوم. تتراوح كتلته بين 0.08 و 8 أضعاف كتلة الشمس. عندما ينفد الوقود، يبدأ انهيار قوته الداخلية. وهذا يؤدي إلى ضغط مادته إلى كثافة هائلة، لدرجة أن ملعقة صغيرة منه قد تزن أطنانًا. يتوقف هذا الانهيار بفضل ضغط الانحلال الإلكتروني، الذي يمنع الإلكترونات من الاقتراب أكثر. وبذلك يحصل على استقرار مؤقت.
أثناء هذه المرحلة، لا تقوم الأقزام البيضاء بالاندماج النووي. إنها تشع ببطء الحرارة المخزنة على مدى مليارات السنين، مما يجعلها باهتة وصعبة الملاحظة.
ومع مرور الوقت، تبرد تدريجياً وتصبح أكثر خفوتًا، لتتحول في النهاية إلى القزم الأسود، وهو جسم بارد وغير مرئي. تُعد هذه البقايا النجمية مصدرًا مهمًا للمعلومات الفلكية، لأنها تساعد العلماء في فهم تطور النجوم ومصيرها.
كما تُستخدم لدراسة الظواهر المعقدة مثل المستعرات العظمى من النوع Ia، التي تحدث عند سحب الأقزام البيضاء للمادة من نجم قريب. هذا يحدث عند تجاوز حد شاندر اسيخار، مما يؤدي إلى انفجار هائل. تُعتمد هذه الأحداث الكونية كشموع قياسية، لذا فهي تُسهم في فهم تمدد الكون.
إقرأ أيضا:وجود العينة الضابطة عند إجراء بحث تجريبي غير مهم ولايحدث فرقًا صواب خطأكيف يتحول القزم الأبيض إلى قزم أسود
وفقًا للنموذج النظري للفيزياء الفلكية، يتحول القزم الأبيض تدريجياً إلى أسود عبر عملية تبريد بطيئة جداً تمتد لمليارات السنين تعتمد على كتلته وتكوينه حتى يفقد كل حرارته ولا ينبعث منه أي ضوء أو حرارة فيصبح جسمه بارداً ومظلمًا تمامًا، لذا يسمى قزمًا أسود لأنه لم يعد يضيء أو يشع.
هذا التحول هو المرحلة النهائية لمسار النجم الذي لا يمتلك كتلة كافية ليبدأ في الاندماج النووي، أي ما يعادل 90% من النجوم المعروفة. يبدأ بعد أن يستهلك النجم الأساسي وقوده النووي ويتحول إلى قزم أبيض، وهو بقايا نجمية فائقة الكثافة تتكون من الكربون والأكسجين، لا تعتمد على الاندماج النووي. وبدلاً من ذلك، يعيش على ما تبقى له من حرارة داخلية، التي يبدأ في إشعاعها تدريجياً إلى الفضاء الخارجي ومع مرور الوقت، يتضاءل لمعانه بشكل مستمر، حتى يختفي تماماً ويصبح قزماً أسود.
تعتبر هذه المرحلة من التبريد إحدى أطول العمليات الفلكية وهو زمن أطول بكثير من عمر الكون الحالي المقدر بحوالي 13.8 مليار سنة لهذا لم يُرصد بعد.
خاتمة
في الختام نوكد أن القزم الأسود هي الوصف الصحيح لسوال “على مدى عدة مليارات من السنين تنخفض درجة حرارة و لمعان القزم الأبيض و يتحول الى رماد داكن من الكربون”.
إقرأ أيضا:الذواودة من اي قبيلة ، الذواودة وش يرجعونلكن من المهم جدًا أن ندرك أن الأقزام السوداء لا تزال مفهوما نظريا بحتا في علم الفلك. فالزمن اللازم للتحول تقدر بتريليونات السنين، وهو زمن أطول بكثير من عمر الكون الحالي. لذلك، يعتقد العلماء أنه لم يتشكل في الكون حتى الآن.