في مرحلة ما من حياة جميع النجوم، يصبح ضغط الإشعاع الناتج عن الاندماج النووي الداخلي غير قادر في النهاية على تحمل قوة الجاذبية، مما يتسبب في إنهاء حياة النجم ودخوله مرحلة الانهيار. يعتمد نوع النجم المدمج الذي سيتشكل في النهاية على الكتلة الأولية للنجم. على سبيل المثال، يأتي القزم الأبيض الكلاسيكي من قلب نجم متوسط الكتلة، في حين قد يؤدي انهيار نجم ضخم إلى تكوين نجم نيوتروني أو ثقب أسود.
إن حد كتلة الأجرام السماوية المضغوطة يحدد نتيجة تطور النجوم. فسواء كان نجمًا قزمًا أبيض أو نجمًا نيوترونيًا، فبمجرد أن يتجاوز كتلة معينة، فإنه سيدخل مجالًا جديدًا تمامًا من الفيزياء.
تتكون الأقزام البيضاء بشكل أساسي من "المادة المتحللة"، وعادة ما تكون عبارة عن أنوية من الكربون والأكسجين، والتي تحتوي على عدد كبير من الإلكترونات المتحللة. وعندما تزداد الكتلة حتى تقترب من "حد شاندراسيخار" (حوالي 1.4 مرة كتلة الشمس)، فإن القزم الأبيض لن يكون مستقراً بعد الآن وسيتعرض في النهاية لانفجار مستعر أعظم أو انهيار.
بالنسبة للنجوم النيوترونية، عندما يتجاوز القزم الأبيض حد شاندراسيخار من خلال تراكم المادة أو الكتلة، فإن الإلكترونات والبروتونات سوف تتحد لتكوين النيوترونات، مما يتسبب في تغلب جاذبية النجم على القوة النووية الداخلية، مما يؤدي إلى انهيار الجاذبية. يعتبر نصف قطر النجم النيوتروني صغيرًا للغاية، وعادة ما يكون بين 10 و20 كيلومترًا، ويمتلئ داخله بالنيوترونات المتحللة.
وأكدت دراسات لاحقة أنه بمجرد تشكل النجم النيوتروني، فإنه سيستمر في إطلاق كمية كبيرة من الطاقة الكامنة الجاذبية، ليصبح مشاركًا مهمًا في انفجار المستعر الأعظم.
مع تزايد قوة الجاذبية، بمجرد أن تصل المادة إلى نقطة تتجاوز توازنها الضروري، سيتشكل ثقب أسود. في هذه المرحلة، تسيطر جاذبية النجم على كل شيء، وحتى الضوء لا يستطيع الإفلات من تأثير جاذبيته، مما يشكل ما يسمى "أفق الحدث". بمجرد دخوله، لن تتمكن كل المادة والطاقة من الهروب، ومن هنا جاءت تسمية الثقب الأسود.
تكشف عملية تشكل الثقب الأسود عن ظواهر متطرفة في الكون وتتحدى فهمنا التقليدي للمكان والزمان والجاذبية.
بالإضافة إلى الأقزام البيضاء، والنجوم النيوترونية، والثقوب السوداء، هناك بعض الأجرام السماوية الافتراضية، مثل "النجوم الغريبة" و"النجوم ما قبل الجسيمات". قد تؤدي هذه الأجرام السماوية إلى إعادة تعريف فهمنا للمادة والطاقة. إن الأجرام السماوية الاستثنائية لا تسمح لنا فقط باستكشاف حدود الفيزياء بشكل أكبر، بل قد تكشف أيضًا عن بعض الألغاز التي لم يتم حلها في علم الكونيات.
الخاتمة: لغز الكونيُظهِر تشكل وتطور الأقزام البيضاء وغيرها من الأجرام السماوية المدمجة تنوع وتغيرات المادة في الكون، مما يتحدى حدود إدراكنا. لا يزال العلماء يستكشفون الأجرام السماوية المدمجة في المستقبل. ما هي أسرار الكون المخفية وراءها؟