القزم النووي (Dwarf Nova)

يُعد القزم النووي، المعروف أيضاً باسم متغير U Geminorum، أحد عدة أنواع من النجوم المتغيرة الكارثية. يتكون هذا النظام من نظام نجمي ثنائي قريب، حيث يكون أحد المكونات عبارة عن قزم أبيض يقوم بتجميع المادة من النجم الرفيق له.

نظرة عامة على القزم النووي

تم رصد أول قزم نووي في عام 1855 وهو نجم U Geminorum، ولكن الآلية الفيزيائية التي تسبب هذه الظاهرة لم تُعرف حتى عام 1974، عندما أثبت برايان وارنر أن السطوع يزداد نتيجة لزيادة لمعان قرص التراكم.

تتشابه الأقزام النووية مع المستعرات الكلاسيكية في أن القزم الأبيض يمر بانفجارات دورية، إلا أن الآليات تختلف جذرياً. فبينما تنتج المستعرات الكلاسيكية عن اندماج وتفجير الهيدروجين المتراكم على سطح النجم الأساسي، تشير النظرية الحالية إلى أن الأقزام النووية تنتج عن عدم استقرار في قرص التراكم. عندما تصل الغازات في القرص إلى درجة حرارة حرجة، يحدث تغيير في اللزوجة، مما يؤدي إلى زيادة مؤقتة في تدفق الكتلة عبر القرص، وهو ما يسخن القرص بأكمله ويزيد من لمعانه.

الفرق بين القزم النووي والمستعر الكلاسيكي

تتميز الأقزام النووية عن المستعرات الكلاسيكية بعدة نقاط، أهمها أن لمعانها أقل، وتكون دورية التكرار على نطاق يتراوح من أيام إلى عقود. تزداد شدة اللمعان مع زيادة فترة التكرار وكذلك الفترة المدارية. وقد أشارت الأبحاث الحديثة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي إلى أن هذه العلاقة قد تجعل من الأقزام النووية شموعاً قياسية مفيدة لقياس المسافات الكونية.

أنواع نجوم U Geminorum

هناك ثلاثة أنواع فرعية من نجوم U Geminorum (UG):

• نجوم SS Cygni (UGSS): تزداد شدة سطوعها بمقدار 2-6 درجات قدرية خلال يوم أو يومين، ثم تعود إلى سطوعها الأصلي خلال عدة أيام تالية.
• نجوم SU Ursae Majoris (UGSU): تتميز بانفجارات "supermaxima" أو انفجارات فائقة تكون أكثر سطوعاً وأطول مدة، بالإضافة إلى الانفجارات العادية. وتشمل هذه الفئة نجوم ER Ursae Majoris وWZ Sagittae.
• نجوم Z Camelopardalis (UGZ): تتوقف مؤقتاً عند مستوى سطوع معين تحت ذروتها، وهو سلوك يُعرف باسم "التوقف" (standstill). ويُفسر هذا السلوك بأنها تقع على الحدود بين فئة القزم النووي والمتغيرات الشبيهة بالمستعر الأكثر استقراراً.

النتوءات الفائقة (Superhumps)

بالإضافة إلى الانفجارات الكبيرة، تظهر بعض الأقزام النووية ما يُعرف بـ "النتوءات الفائقة"، وهي زيادة دورية في السطوع ناتجة عن تشوهات في قرص التراكم عندما يكون دورانه في حالة رنين مع الفترة المدارية للنظام الثنائي.