نجمة خضراء فعلاً؟

اعتراف صريح:

هل تعلمون ماذا كنت أظنّ وأنا طفل؟ كنت أعتقد أن النجوم تأتي بكل الألوان. بنفسجي، أخضر، حتى ألوان قوس قزح! ثم كبرت وعرفت أن النجوم "الحقيقية" كرات غاز حارة، وألوانها تعتمد على درجة حرارتها. أمر بسيط، أليس كذلك؟

لكن ربما كنت مخطئاً بعض الشيء...

فريق من الفلكيين في جامعة وارويك البريطانية نشر بحثاً أثار دهشتي فعلاً. اكتشفوا أن الأقزام البيض — بقايا النجوم الميتة مثل شمسنا — يمكن أن تظهر بألوان لم يتوقعها أحد. وردّي، بنفسجي، أصفر، سماوي، وأكثرها إثارة للدهشة... أخضر.

أول نجمة خضراء حقيقية

سأعرّفكم على WD J1330+6435.

هذه ليست نجمة "تميل قليلاً للأخضر" أو "قد تبدو خضراء تحت ظروف معينة". according للباحثين، هذه النجمة الميتة ستبدو للعين البشرية بلون أصفر مائل للأخضر بشكل حقيقي.

هذا غريب فعلاً إذا فكرتم فيه. سجلنا ملايين النجوم. رصدنا مجرّات بعيدة وسدم بألوان لا تُحصى. لكن نجمة خضراء حقيقية؟ يبدو أنها كانت مخفية أمام أعيننا طوال الوقت.

الدكتور مارك هولاندز، الذي قاد البحث، قال شيئاً علق في ذهني: "تخيّلوا أن تقفوا على كوكب وتنظروا إلى نجمة خضراء. تشعرون وكأنكم في فيلم خيال علمي." بصراحة؟ نفس الشعور تماماً يا دكتور هولاندز.

لماذا معظم النجوم ليست خضراء؟

هنا يصبح العلم مثيراً للاهتمام (وقليلاً غير متوقع).

بالنسبة للنجوم العادية، اللون يرتبط فعلاً بدرجة الحرارة. فكّروا في تسخين قطعة معدن — تبدأ متوهجة باللون الأحمر، ثم البرتقالي، ثم في النهاية الأبيض الساخن. نفس الأمر مع النجوم. الباردة تكون حمراء، المتوسطة مثل شمسنا تبدو بيضاء، والحارقة جداً تكون زرقاء.

الحكمة التقليدية كانت أن الأقزام البيض تتبع نفس النمط. ولهذا سُمّيت "بيضاء" — لأن أول عينات اكتُشفت كانت ساخنة لدرجة أنها بدت بيضاء أو زرقاء شاحبة.

لكن الأقزام البيض غريبة. وغريبة بمعنى "كثيفة بشكل يُذهل العقل".

العلم الكامن وراء هذه الألوان الغريبة

الأقزام البيض قد تكون ميتة، لكنها لا تزال تقوم بأشياء مدهشة. هذه الجثث النجمية تحشر كمية هائلة من المادة في مساحة صغيرة بشكل مذهل. غلافها الجوي قد يصل كثافته إلى حوالي 1 غرام لكل سنتيمتر مكعب — أي نفس كثافة الماء تقريباً. هذا ملايين المرات أكثر كثافة من سطح شمسنا!

تحت هذه الظروف القاسية، حتى كميات ضئيلة من عناصر مثل الكربون والكالسيوم والصوديوم تبدأ بالتصرف بطريقة مختلفة. تتفاعل مع بلازما الهيليوم المحيطة بشكل يسمح لها بامتصاص نطاق أوسع بكثير من أطوال الموجات الضوئية.

النتيجة؟ الضوء الهارب من هذه النجوم يتخذ ألواناً لا علاقة لها بدرجة الحرارة. بدلاً من الطيف البرتقالي-الأبيض-الأزرق المعتاد، تظهر هذه الألوان غير المتوقعة.

ماذا يوجد في غلافك الجوي؟

الباحثون وجدوا أن الأقزام البيض تميل للوقوع في فئات لونية واضحة حسب محتويات غلافها الجوي:

وردي وبنفسجي — النجوم المحتوية على الكثير من الكربون يمكن أن تطوّر هذه الألوان المفاجئة الحيوية.

أصفر — هذه الأقزام البيض التي كانت "تأكل" الكويكبات والمذنبات. أثناء تدميرها لبقايا منظوماتها الكوكبية السابقة، تتراكم فيها الحطام الصخري مما يغيّر مظهرها.

سماوي وأزرق شاحب — الأقزام البيض الأكثر برودة مع أغلفة جوية تحتوي على الهيدروجين والهيليوم معاً. جزيئات الهيدروجين تصطدم بذرات الهيليوم تحت ضغط هائل، مما يخلق هذا التأثير غير العادي.

ثم هناك تلك النجمة الخضراء المائلة للأصفر. نجم WD J1330+6435 تبلغ درجة حرارته حوالي 4,000 درجة مئوية، ومع مرور الوقت امتص حطاماً صخرياً من منظومته الشمسية السابقة. الكالسيوم والليثيوم والصوديوم في غلافه الجوي يخلقون هذا التوهج الأخضر المميز.

وفقاً للدكتور هولاندز، الصوديوم تحديداً يمتص الجزء البرتقالي من الطيف، تاركاً وراءه ذلك المظهر الأخضر الشبحي.

لحظة... هناك المزيد!

لأنه بالطبع هناك المزيد. فريق البحث اكتشف أيضاً ما قد يكون أكثر النجوم الحمراء تطرفاً على الإطلاق — قزم أبيض آخر بألوان متطرفة في الطرف الآخر من الطيف.

لا أعرف عنكم، لكنني أحب عندما تقدّم لنا الفلكية هذه المفاجآت الصغيرة. نحب أن نعتقد أن لدينا الكون مرصوداً بشكل جيد، ثم يكتشف العلماء شيئاً مثل "في الواقع، النجوم الميتة يمكن أن تكون خضراء، ولم نلاحظ ذلك فقط."

يجعلك تتساءل عما هناك أيضاً، مختبئاً أمام أعيننا، بانتظار أن ينظر إليه أحد من الزاوية الصحيحة وبالأدوات الصحيحة.

تأمّل في شيء جديد

هناك شيء شبه شعري في حقيقة أن أول نجمة خضراء اكتشفناها هي جثة. القزم الأبيض هو ما يتبقى بعد موت نجم مثل شمسنا — كل وقود الاندماج النووي استُهلك أخيراً، والطبقات الخارجية تبدّدت، تاركة وراءها نواة صغيرة كثيفة بشكل لا يُصدّق.

ومع ذلك، حتى في الموت، هذه النجوم لا تزال قادرة على إبهارنا.

الباحثون استخدموا التحليل الطيفي — أي تقسيم ضوء النجوم إلى مكوّناته كأن المنشور يقسم ضوء الشمس إلى قوس قزح — لتحديد الألوان التي ستبدو عليها هذه النجوم للعين البشرية فعلاً. إنها تذكير بأن كثيراً مما "نراه" في علم الفلك هو في الحقيقة تفسير، ترجمة للبيانات إلى شيء نستطيع فهمه.

لذلك في المرة القادمة التي تُراقبون فيها النجوم، خذوا لحظة للتفكير فيما هو حقاً هناك. النجوم التي تبدو بيضاء لنا قد تخفي ألواناً دقيقة لم نلاحظها أبداً. وشيء ما هناك، نجمة ميتة تتوهج بهدوء باللون الأخضر، تبدو وكأنها خرجت من حلم.

أليس ذلك رائعاً؟