أكوام البلازما عند قطبي النجوم

الأصل: "Magnetically Confined Mountains on Accreting White Dwarfs"
arXiv:2609.05868v1 · 2026-09-05 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
قزم أبيض يسحب الغاز من نجم مجاور، فتتراكم عند قطبيه المغناطيسيين أكوام من البلازما تثبتها خيوط مغناطيسية غير مرئية.

القزم الأبيض في نظام نجمي مزدوج يتصرف مثل المكنسة الكهربائية: فهو يسحب الغاز من النجم المجاور. إذا كان لديه مجال مغناطيسي، فإن الغاز لا ينتشر على كامل السطح، بل يتدفق نحو القطبين، حيث يتجمع في أكوام. ولكن لماذا لا ينتشر الكوم؟ تثبته خطوط القوة المغناطيسية التي تمر عبره مثل حبال غير مرئية.

سابقًا، دُرسَت هذه الأكوام فقط على النجوم النيوترونية، حيث يكون المجال المغناطيسي أقوى بمليارات المرات. الآن، حسب العلماء أنها ممكنة أيضًا على الأقزام البيضاء.

بنى المؤلفون نموذجًا حاسوبيًا تكون فيه البلازما والمجال المغناطيسي مرتبطين ارتباطًا وثيقًا: لا تستطيع البلازما عبور الخطوط المغناطيسية، تمامًا كما لا يمكن للخيط أن يمر عبر القماش دون أن يمزقه. اكتشفوا أنه على قزم أبيض نموذجي، يمكن أن ينمو كوم بارتفاع كيلومتر واحد وكتلة تعادل كوكبًا صغيرًا. في الوقت نفسه، يضعف المجال المغناطيسي للنجم بعُشر قيمته فقط. هذا يعني أنه حتى بعد تراكم كوم كبير، يظل القزم الأبيض مغناطيسًا قويًا.

ستساعد هذه الحسابات في فهم سبب حدوث الانفجارات الميكروية (micro-novae) على بعض الأقزام البيضاء، وهي انفجارات نووية حرارية صغيرة في منطقة القطبين. وإذا كان الكوم موزعًا بشكل غير متساوٍ، فقد يصدر النجم الدوار موجات جاذبية، قد تلتقطها أجهزة الكشف المستقبلية.

يمكن أن تمتلك الأقزام البيضاء مجالات مغناطيسية تتراوح من 10^3 إلى 10^9 غاوس، أي بفارق مليون ضعف. عند مجال 10^8 غاوس، تصل الكتلة القصوى المحتجزة إلى 0.067 من كتلة الشمس، وهو ما يعادل كتلة كوكب عملاق بأكمله.

M_{\max} = 4.07\times 10^{-3} M_{\odot} \left(\frac{T}{10^5 \text{ K}}\right)^{-2} \left(\frac{B_*}{5\times 10^7 \text{ G}}\right)^2
الكتلة الحدية التي يمكن للمجال المغناطيسي للقزم الأبيض احتجازها عند القطب تزداد كمربع المجال وتنخفض كمربع درجة الحرارة.
\frac{m_1(r_{\max})}{m_1(R_*)} = \left(1 + \frac{M_a}{M_c}\right)^{-1}
نسبة العزم ثنائي القطب بعد التراكم إلى قيمته الأولية تتناقص عكسيًا مع الكتلة المتراكمة.