شبه نجم

النجم الشبيه ^{[ 1 ]} أو النجم الشبيه ^{[ 2 ]} ( QS )، ويُسمى أيضًا نجم الثقب الأسود ، ^{[ 3 ]} هو نوع افتراضي من النجوم فائقة الكتلة واللمعان ، ربما وُجد في بدايات تاريخ الكون . على عكس النجوم الحديثة، التي تستمد طاقتها من الاندماج النووي في نواتها، فإن طاقة النجم الشبيه تأتي من مادة تسقط في ثقب أسود في نواته. ^{[ 4 ]} يتشكل هذا الجسم نتيجة انهيار نواة نجم أولي ضخم فائق الكتلة ليتحول إلى ثقب أسود ذي كتلة نجمية ، حيث تكون الطبقات الخارجية للنجم الأولي ضخمة بما يكفي لامتصاص الطاقة الناتجة دون أن تتطاير أو تسقط في الثقب الأسود، كما يحدث مع المستعرات العظمى . ولذلك، يُشبه النجم الشبيه العمالقة الحمراء بالنسبة لمراقب خارجي، ولكنه أكبر حجمًا بشكل هائل، وبما أنه يستمد طاقته من ثقب أسود مركزي متراكم، فإنه يتمتع بلمعان يُضاهي لمعان نواة سيفرت . ^{[ 2 ] [ 5 ]}

طُرحت فرضية النجوم الشبيهة لأول مرة عام 2006؛ ^{[ 2 ]} ورغم عدم وجود رصد مؤكد لها حتى الآن، فقد أبلغ تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن مشاهدات محتملة لهذه الأجسام منذ إطلاقه، ^{[ 6 ]} مع وجود نقاط حمراء صغيرة ، مثل تلك المسماة "ذا كليف" ، كأمثلة محتملة ومرشحة. ^{[ 7 ] [ 8 ]} ستوفر دراسة النجوم الشبيهة رؤى قيّمة حول الكون المبكر ، وتكوين المجرات ، وسلوك الثقوب السوداء، لا سيما أنها تُعتبر أسلافًا محتملة للثقوب السوداء فائقة الكتلة الحديثة التي تشكلت بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة . ^{[ 2 ]}

على الرغم من وجود نماذج مختلفة لبنية النجم شبه النجمي، يُعتقد عمومًا أنه يتكون من غلاف ضوئي شبيه بالنجم (يحتوي على الجزء الأكبر من كتلة النجم) محاط بطبقة إشعاعية ومنطقة داخلية تُشكل النواة، والتي تتضمن جنين ثقب أسود. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 2 ]} يتميز هذا الغلاف الخارجي بكثافة الحمل الحراري العالية، ويدعمه ضغط الإشعاع . ووفقًا لنماذج حديثة، قد يصبح هذا الغلاف أيضًا معزولًا حراريًا خلال المرحلة المتأخرة من حياة النجم شبه النجمي، ^{[ 9 ] [ 11 ]} حيث تتشكل منطقة داخلية مشبعة بالحمل الحراري بحلول ذلك الوقت، مما يتوافق مع تدفق تراكمي يهيمن عليه الحمل الحراري حول الثقب الأسود. ^{[ 11 ]} كما يمتلك النجم شبه النجمي غلافًا جويًا مساميًا حول الغلاف الحراري، حيث يصبح الحمل الحراري غير فعال. ^{[ 9 ]} في نموذجٍ نُشر عام 2011 لبنية نجمٍ شبه نجمي فائق من نوع إيدنجتون بكتلةٍ تتجاوز مليون كتلة شمسية _، حيث يُعاني من فقدانٍ كبيرٍ في الكتلة نتيجةً لشدة إضاءته، تظهر رياحه النجمية القوية كسطحٍ كثيفٍ بصريًا، وبالتالي تظهر كغلافٍ ضوئيٍّ زائفٍ ممتدٍّ وأكثر برودةً فوق الغلاف الجوي المسامي، حيث تنخفض الكثافة الضوئية للرياح إلى ما يقارب الصفر ، وعادةً ما تُقاس عند قيمةٍ معينةٍ لعتامة روسلاند مثل 2/3 . ^[ 9 ^] وتظهر رياحٌ مُرهَقةٌ بالفوتونات بين هذين السطحين ^{. [ 9 ]} 

يحيط بالنجم شبه المجري قرص رقيق ما قبل المجرة، حيث يغذيه النجم بمعدلات تتراوح من^{تتراوح كتلتها} من 2 × 10⁻³ إلى بضع عشرات من _كتل الشمس سنويًا. ^{[ 10 ] [ 9 ]} يستحوذ الثقب الأسود الموجود في النواة بسرعة على الغاز المحيط به من الغلاف عبر قرص تراكم سميك تهيمن عليه الحمل الحراري أو الحمل المغناطيسي ، أو عبر تراكم شبه كروي، ^{[ 9 ]} على الأقل ^من 10⁻⁴ إلى عدة أضعاف _{كتلة الشمس} سنويًا، ^{[ 10 ] [ 1 ]} وربما يصل معدل التراكم إلى ما يفوق حد إيدنجتون بكثير. ^{[ 2 ] [ 9 ]} يُحافظ معدل التراكم على الثقب الأسود على الغلاف الغازي من الناحية الطاقية، ^{[ 11 ]} ولكن غالبًا ما يُحدد حده بحد إيدنجتون للجسم بأكمله، والذي يكون في البداية أكبر بكثير من حد الثقب الأسود وحده. تُنقل الطاقة الزائدة عن طريق الحمل الحراري. ^{[ 10 ]} على غرار النوى المجرية النشطة وانفجارات أشعة جاما ، قد يُساهم دوران شبه النجم جنبًا إلى جنب مع المجالات المغناطيسية القطبية في الثقب الأسود أو الغلاف المغناطيسي للقرص (أو كليهما) في إنتاج نفاثة نسبية ، وقد لا تنتقل هذه النفاثات من المناطق الخارجية إلى المركز إلا بفضل تدفقات التراكم الكثيفة. ^{[ 1 ]} سيؤدي هذا إلى إنتاج أشعة غاما في صدمات إعادة الحصر المتكونة ضمن نطاق يتراوح بين جزء من مئة إلى مرة واحدة من نصف قطر النجم شبه النجمي. ^{[ 1 ]} 

لم يكن من الممكن أن يتشكل أشباه النجوم إلا في المراحل المبكرة من تطور الكون، قبل أن يتلوث الهيدروجين والهيليوم بعناصر أثقل؛ لذا، ربما كانت نجومًا ضخمة من الجيل الثالث. ^{[10] كان من الممكن أن ينشأ شبه النجم من انهيار نواة نجم أولي كتلته 1000 كتلة شمسية على الأقل (2.0 × 10³³} كجم ^{) ليتحول إلى} ثقب أسود ، حيث تكون الطبقات الخارجية للنجم الأولي ضخمة بما يكفي لامتصاص المستعر الأعظم الناتج دون أن تتطاير. ^{[ 10 ]} ربما تكون أشباه النجوم قد تشكلت أيضًا من هالات المادة المظلمة التي تجذب كميات هائلة من الغاز بفعل الجاذبية، مما قد ينتج عنه نجوم فائقة الكتلة بكتل تصل إلى عشرات الآلاف من الكتل الشمسية. ^{[ 12 ] [ 13 ]} في كلتا الحالتين، كانت أشباه النجوم ستتضخم إلى أحجام هائلة، متجاوزة في ضخامتها أكبر النجوم الحديثة المعروفة ، ومقتربة من حجم النظام الشمسي . ^{[ 6 ]} يُتوقع أن تكون درجات حرارة سطحها أعلى من 10000 كلفن (9700 درجة مئوية) . ^{[ 14 ]} عند هذه الدرجات، سيكون كل منها مضيئًا تقريبًا مثل مجرة ​​صغيرة. ^{[ 4 ]}   

بمجرد تشكل الثقب الأسود في قلب نجم شبه نجمي جديد، سيستمر في توليد كمية هائلة من الطاقة الإشعاعية نتيجة لتدفق المادة النجمية. هذا التدفق المستمر للطاقة سيُعاكس قوة الجاذبية ، مُحدثًا توازنًا مشابهًا للتوازن الذي يدعم النجوم الحديثة القائمة على الاندماج النووي. ^{[ 14 ]} كان عمر النجوم الشبه نجمية قصيرًا، يتراوح بين 7 و10 ملايين سنة تقريبًا، ^{[ 15 ]} وخلال هذه الفترة، كان الثقب الأسود في قلب النجم سينمو إلى ما بين 1000 و10000 كتلة شمسية (2 × 10³³ ^- 2 × 10³⁴ ^كجم ) . ^{[ 4 ] [ 14 ]} 

مع مرور الوقت، يبرد النجم شبه النجمي، ويصبح غلافه الخارجي شفافًا، إلى أن يبرد أكثر ليصل إلى درجة حرارة حدية تبلغ 4000 كلفن (3730 درجة مئوية) . ^{[ 14 ]} وهذا يمثل نهاية حياة النجم شبه النجمي، إذ لا يوجد توازن هيدروستاتيكي عند هذه الدرجة أو دونها. ^{[ 14 ]} ثم يتبدد دون انفجار مستعر أعظم ، تاركًا وراءه ثقبًا أسود متوسط ​​الكتلة . ^{[ 14 ]} يُفترض أن هذه الثقوب السوداء متوسطة الكتلة هي أسلاف الثقوب السوداء فائقة الكتلة الحديثة ، وتساعد في تفسير كيفية تشكل الثقوب السوداء فائقة الكتلة في وقت مبكر من تاريخ الكون.  

• "النجوم الشبيهة: الثقوب السوداء في قلب أكبر نجوم الكون" . 16 مايو 2020.
• كورتسغيزاغت (15 ديسمبر 2022)، نجم الثقب الأسود - النجم الذي لا ينبغي أن يكون موجودًا