رصد علماء فلك قزما أبيض يتميز بتوهج أخضر فاتح، في اكتشاف يسلط الضوء على تنوع ألوان هذه البقايا النجمية، التي كان يُعتقد أن ألوانها تتحدد أساسا بدرجة حرارتها.
وتشير الدراسة إلى أن الأقزام البيضاء، وهي بقايا النجوم التي تنفد منها الطاقة بعد مراحل تطورها، قد تظهر بألوان متعددة، تشمل الوردي والسماوي والأصفر والبنفسجي والأخضر، تبعا لتركيب أغلفتها الجوية والعناصر الموجودة فيها.
لماذا لا تكون جميع الأقزام البيضاء بيضاء؟
يتحدد لون معظم النجوم بدرجة حرارة سطحها؛ فالنجوم الأقل حرارة تميل إلى اللون البرتقالي أو الأحمر، فيما تبدو النجوم الأعلى حرارة بيضاء أو زرقاء.
وكان يُعتقد أن الأقزام البيضاء تتبع المبدأ نفسه، باعتبارها أجساما تشع الضوء على نطاق واسع من الأطوال الموجية. لكن الدراسة الجديدة تشير إلى أن تركيب أغلفتها الجوية قد يؤدي دورا مهما في تحديد اللون الذي تظهر به.
وقال مارك هولاندز من جامعة وارويك، قائد البحث، إن معظم النجوم، بما فيها غالبية الأقزام البيضاء، تتصرف مثل «المشعات المثالية»، التي يتحدد طيف إشعاعها أساسا بدرجة حرارتها، موضحا أن إمكانات الألوان الناتجة عن التركيب الكيميائي لهذه البقايا النجمية لم تحظَ بالبحث الكافي.
وتتميز الأقزام البيضاء بكثافة هائلة، إذ تتركز فيها كتلة كبيرة ضمن حجم صغير نسبيا. وتتيح هذه الظروف للعناصر الموجودة في أغلفتها الجوية امتصاص الضوء عند أطوال موجية محددة، ما يغير الطيف الناتج واللون الذي يمكن رصده.
كيف حدد العلماء لون النجم؟
نظرا إلى عدم وجود قزم أبيض قريب بما يكفي لرؤية لونه مباشرة، اعتمد الباحثون على بيانات طيفية تكشف كيفية توزيع ضوئه على أطوال موجية مختلفة، ثم استخدموا نماذج تحاكي الطريقة التي تدرك بها العين البشرية الألوان لتقدير مظهره الفعلي.
وأظهرت النتائج أن اللون المحتمل لهذه النجوم يرتبط بتركيب أغلفتها الجوية؛ إذ قد تميل الأقزام البيضاء الغنية بالكربون إلى الوردي أو البنفسجي، فيما قد تبدو بعض الأقزام التي تلوثت أغلفتها ببقايا أنظمة كوكبية سابقة صفراء، بينما تظهر بعض الأقزام الأبرد ذات الأغلفة الغنية بالهيدروجين والهيليوم باللون الأزرق.
ما سر التوهج الأخضر؟
لفت القزم الأبيض «WD J1330+6435» اهتمام الباحثين، إذ تشير البيانات إلى أن درجة حرارته تبلغ نحو 4000 درجة مئوية، وأنه التقط مواد صخرية من نظامه الكوكبي السابق، ما أدى إلى وجود عناصر مثل الكالسيوم والليثيوم والصوديوم في غلافه الجوي.
ويُعتقد أن هذه العناصر ساهمت في منحه توهجا أخضر فاتحا، في ظاهرة تعكس تأثير التركيب الكيميائي في الضوء الصادر عن النجم.
وأوضح هولاندز أن آثار الصوديوم تمتص جزءا من الضوء البرتقالي في الطيف، ما يترك انطباعا بتوهج أخضر شاحب.
ماذا تعني النتائج؟
تفتح الدراسة المجال أمام فهم أوسع للخصائص الفيزيائية والكيميائية للأقزام البيضاء، كما قد تساعد ألوانها وأطيافها العلماء على استكشاف المواد التي تراكمت في أغلفتها الجوية، بما فيها بقايا كواكب وأجرام صخرية دارت حول نجومها قبل تحولها إلى أقزام بيضاء.
ونُشرت نتائج البحث في مجلة «RAS Techniques and Instruments»، مقدمة دليلا على أن ألوان هذه الأجرام لا ترتبط بدرجة الحرارة وحدها، بل يمكن أن تتأثر أيضا بالعناصر الكيميائية الموجودة في أغلفتها الجوية.
