إن معاناة النجوم الشبيهة بالشمس تكون مصحوبة بهزات قوية

عندما تكون النجوم مثل عمر شمسنا، فإنها تنتفخ لتصبح عمالقة حمراء. تهرب القشرة الخارجية المضطربة تدريجيًا إلى الفضاء، وينهار اللب المتبقي متحولًا إلى قزم أبيض. وبما أن معظم النجوم تنتهي بهذه الطريقة، فإن الكون يعج بالأقزام البيضاء.

وقد اقترح البروفيسور جيم فولر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك) نموذجا جديدا للعذاب النهائي يضيف تفاصيل مثيرة للاهتمام إلى هذه الصورة المعروفة. وقدم نتائج بحثه في الاجتماع 248 للجمعية الفلكية الأمريكية في باسادينا وأرسل إلى وقائع الجمعية الفلكية في المحيط الهادئ.

يقول عالم الفيزياء الفلكية: “في هذا النموذج، تنبثق كتل من المادة بشكل عشوائي وغير متماثل من سطح النجوم المتضخمة. ومع كل قذف من هذا القبيل، يتلقى النجم دفعة صغيرة في الاتجاه المعاكس. وكما قال نيوتن: الفعل يساوي رد الفعل”.

ووفقا لحساباته، فإن النجوم في المراحل الأخيرة من حياتها، قبل أن تصبح أقزاما بيضاء، تتعرض لنحو 10 آلاف صدمة صغيرة على مدى مئات الآلاف من السنين. ينقل كل منهم سرعة عدة أمتار في الثانية إلى النجم. “بالنسبة للشخص، هذه هي سرعة الركض على مهل”، يلاحظ العالم.

على الرغم من أن المادة المقذوفة تهرب في اتجاهات عشوائية، إلا أن هناك في النهاية تحولًا صافيًا في اتجاه واحد. وهذا ما يسمى في الرياضيات بالمشي العشوائي. تخيل: إذا قمت بقلب عملة معدنية لتقرر الاتجاه الذي ستسلكه، فسوف ينتهي بك الأمر حتمًا بعيدًا عن نقطة البداية. وينطبق الشيء نفسه على النجم – سيتم توجيه الإزاحة الناتجة بشكل عشوائي، وستكون السرعة حوالي كيلومتر في الثانية.

ومن المعروف أن الأجسام الأخرى في الكون تتلقى تأثيرات أقوى – على سبيل المثال، عندما ينفجر نجم ضخم على شكل مستعر أعظم، تدفع موجة الصدمة بقايا النجم في اتجاه واحد. في السابق، كان علماء الفيزياء الفلكية يشتبهون بالفعل في أن الأقزام البيضاء تتعرض أيضًا للصدمات، ولكن في حالتهم لم تكن العملية دراماتيكية جدًا، لأن النجوم لا تنفجر.

تم العثور على دليل قوي على أن الأقزام البيضاء تتلقى نبضات صغيرة من قبل عالم الفلك كريم البدري من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. واكتشف أنه لا يوجد الكثير من أزواج النجوم المنفصلة على نطاق واسع، أحدها قزم أبيض. يشرح النموذج الجديد هذه الملاحظة بشكل مثالي: عندما يهتز نجم يحتضر بعنف، فهذا يكفي لكسر اتصال الجاذبية للنظام.

يوضح فولر: “إذا كانت السرعة المدارية في نظام ثنائي أقل من سرعة الدفع، فإن هذه الأزواج الواسعة تفقد تماسك الجاذبية”.

يعتمد نموذجه على عمل البدري، بالإضافة إلى عمليات محاكاة حاسوبية أخرى توضح كيفية قذف مادة الحمل الحراري الفقاعية بشكل غير متماثل من سطح العملاق الأحمر المحتضر. نموذجه هو أول نموذج يربط بين الانبعاثات الجماعية الموجهة عشوائيًا والتأثيرات المفترضة للأقزام البيضاء.

يعترف البدري: «أنا سعيد لظهور نموذج فيزيائي لتفسير هذه الملاحظة، التي حيرتني لعدة سنوات».

يتنبأ نموذج فولر أيضًا بشيء جديد: في بعض الحالات، يمكن أن تؤدي الهزات التي يتعرض لها العملاق الأحمر المحتضر مع رفيق نجمي إلى اصطدام بين النجمين وانفجار لاحق. إذا تم العثور على دليل على مثل هذه الاتحادات النجمية العاصفة، فإنه سيؤكد نظرية متماسكة.