المستعر الأعظم هو حدث قوي. للحظة وجيزة من الزمن ، يضيء نجم مثل المجرة ، ممزقًا نفسه في محاولة أخيرة يائسة لمحاربة جاذبيته. بينما نرى المستعرات الأعظمية على أنها أشياء نادرة وعجيبة ، إلا أنها شائعة جدًا. بناءً على ملاحظات النظائر في مجرتنا ، نعلم ذلك يحدث حوالي عشرين مستعرًا أعظميًا في مجرة درب التبانة كل ألف عام. تملأ هذه الومضات الكونية الرائعة الكون بعناصر ثقيلة ، ويشكل الغبار المتبقي منها كل ما نراه من حولنا تقريبًا. لكن المستعرات الأعظمية لن تستمر في الحدوث إلى الأبد. في مرحلة ما في المستقبل البعيد ، سيشهد الكون آخر مستعر أعظم.
عندما يحدث المستعر الأعظم الأخير هو موضوع ورقة جديدة. باستخدام ما نعرفه عن الفيزياء الفلكية ، فإنه يحسب متى سيحدث آخر حدث فيزيائي فلكي 'مثير للاهتمام'. المستعرات الأعظمية ، كما نراها اليوم ، سببها النجوم الضخمة. نظرًا لأنه لا يتم إخراج جميع مواد النجم من مستعر أعظم ، فإن عدد النجوم العملاقة المحتملة يتناقص مع كل جيل. في غضون المائة مليار سنة القادمة ، ستتوقف النجوم الكبيرة عن التكون ، وستنتهي حقبة المستعر الأعظم الأول.
الصورة المرئية والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية لبقايا مستعر أعظم كيبلر (SN 1604) تقع على بعد حوالي 13000 سنة ضوئية. الائتمان: وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية و ر. سانكريت و دبليو بلير (جامعة جونز هوبكنز).
لكن النجوم الأصغر مثل الأقزام الحمراء ستظل تحترق. يمكنهم الاستمرار في التألق لتريليونات السنين ، ولكن حتى هم سوف يستنفدون وقودهم بنحو 1014سنوات. بحلول ذلك الوقت ، لن يكون هناك سوى النوى المتبقية من النجوم الميتة ، التي انهارت إلى أقزام بيضاء أو نجوم نيوترونية أو ثقوب سوداء ، اعتمادًا على كتلتها. البقايا التي يزيد حجمها عن كتلتين شمسيتين ستنهار لتتحول إلى ثقوب سوداء. أولئك الذين تتراوح كتلتهم بين 1.4 و 2.2 كتلة شمسية سيصبحون نجومًا نيوترونية ، وسيصبح الباقي أقزامًا بيضاء.
الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية مستقرة بشكل فعال. الثقوب السوداء هي مادة منهارة إلى أقصى حد لها ، والنجوم النيوترونية محصورة ضد الجاذبية من خلال تفاعل القوة القوية بين النيوكليونات. لكن الأقزام البيضاء قصة مختلفة.
رسم تخطيطي لقزم أبيض. الائتمان: محمد إبراهيم نوح
يقام النجم القزم الأبيض ضد الجاذبية بواسطة ضغط انحلال الإلكترونات. حسب Subrahmanyan Chandrasekhar الحد الأقصى للكتلة ليكون 1.4 كتلة شمسية في الثلاثينيات ، واكتشف أن أي بقايا أصغر من ذلك ستبرد تدريجياً لتصبح قزمًا أسود. لكننا نعلم الآن أن الأمور ليست بهذه البساطة. ستغرق العناصر الأثقل داخل القزم الأبيض ، مكونة لبًا من الأكسجين والنيون والمغنيسيوم. عندما يبرد القزم الأبيض ويتحول إلى قزم أسود ، فإن الذرات الموجودة في القلب ستقترب من بعضها البعض.
في النهاية ، سيكونون قريبين بدرجة كافية بحيث يمكن أن يحدث نوع غريب من الاندماج. يحدث الاندماج الطبيعي في درجات حرارة عالية جدًا. تنتقد النوى قريبًا جدًا من بعضها البعض النفق الكمومي للاندماج في العناصر الأثقل. لا يوجد حد أدنى للمسافة لحدوث النفق الكمي ؛ إنه نادر للغاية على مسافات أكبر. لكن في قلب قزم أسود ، سيحدث ذلك. بالنظر إلى الوقت الكافي ، ستندمج العناصر الموجودة في القلب في الحديد.
تشير التقديرات إلى أن هذا التحول سيستغرق حوالي 101100سنوات. عندما يتحول جوهر القزم الأسود إلى حديد كثيف ، يمكن أن يصل إلى نقطة حرجة. بالنسبة للأقزام السوداء بين 1.2 و 1.4 كتلة شمسية ، سيصبح اللب الحديدي كثيفًا جدًا بحيث لا يمكن أن يمنع انحلال الإلكترون الانهيار الجاذبي. سوف ينفجر القلب من الداخل ويتراجع ، مما يؤدي إلى انفجار سوبر نوفا. سوف تنفجر أكبر الأقزام السوداء أولاً ، تليها أقزام سوداء أخف وزناً بشكل متزايد. في النهاية ، سيصبح قزم أسود أضخم قليلاً من شمسنا آخر مستعر أعظم في التاريخ ، في وقت ما حوالي 1032000سنوات في المستقبل.
سيكون آخر انفجار للضوء في عالم بارد ومظلم وميت.
المرجعي:كابلان ، إم إي ' سوبر نوفا القزم الأسود في المستقبل البعيد . 'الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية(2020).
