شارك
الرئيسية
هناك العديد من الأشياء التي يمكن أن تخيفنا. مثل الأشباح والعفاريت والغيلان. لكن لا شيء في الكون أشد رعباً من الثقوب السوداء- وهي مناطق من الفضاء حيث تكون الجاذبية شديدة لدرجة أن لا شيء يهرب منها- هي موضوع حديث رائج دائماً. فقد مُنحت نصف .
اقرأ أيضاً: جائزة نوبل في الفيزياء تمنح لثلاثة علماء عن أبحاثهم في الثقوب السوداء
الثقوب السوداء مرعبة لثلاث أسباب:
1. إذا سقطت في ثقب أسود من مخلفات نجم ميّت، فستُمزَّق.
2. الثقوب السوداء العملاقة التي تُرصد في مراكز المجرات لها شهية لا يمكن إشباعها.
3. هي أماكن تنهار فيها قوانين الفيزياء التي نعرفها.
.
تتشكل الثقوب السوداء عند موت النجوم العملاقة. بعد نفاذ الوقود النووي للنجم، ينهار لُبّه ليشكّل أكثف شكل من المادة يمكن تخيّله؛ إذ يكون أكثف من النواة الذرية بمائة مرة. هذه الكثافة عالية بما يكفي لدرجة أن البروتونات والنيوترونات والإلكترونات لا تظل جسيمات منفصلة. بما أن الثقوب السوداء مظلمة، فيمكن إيجادها عندما تدور حول نجم عادي. إذ أن خواص النجوم تسمح لعلماء الفلك باستنتاج وجود ثقب أسود في جوارها.
أول ثقب أسود تم تأكيد وجوده هو «سيغنوس إكس-1» (البجعة، نسبة للكوكبة الموجود فيها)، وهو أسطع مصدر للأشعة السينية في كوكبة البجعة. منذ اكتشاف هذا الثقب، اكتُشف حوالي 50 ثقب أسود آخر في أنظمة تحتوي على نجم عادي يدور حول ثقب أسود. وهي الأمثلة الأقرب علينا من الـ 10 مليون ثقب أسود التي يُتوقَّع وجودها عبر مجرة درب التبانة.
الثقوب السوداء هي قبور للمادة. إذ لا يمكن لأي شيء أن يهرب منها، ولا حتى الضوء. مصير أي أحد يسقط في ثقب أسود هو أن يخضع للتأثير المؤلم الذي يدعى «التأثير المعكروني»، وهي فكرة روجها الفيزيائي ستيفن هوكنج في كتابه «تاريخ موجز للزمن». أثناء حدوث هذا التأثير، ستمزّقك الجاذبية الشديد للثقب الأسود فاصلة عظامك وعضلاتك وأوتارك وحتى جزيئاتك. كما يصف الشاعر دانتي الكلمات على بوابة الجحيم في قصيدته «الكوميديا الإلهية»: «تخلّ عن الأمل، يا من تدخل هنا».
وحش جائع في كل مجرة
خلال الـ 30 سنة الماضية، بينت الأرصاد التي أجريت باستخدام تلسكوب هابل الفضائي أن كل المجرات تحتوي على ثقوب سوداء في مراكزها. والمجرات الأكبر تأوي ثقوباً أكبر.
الطبيعة ماهرة في صنع هذه الثقوب بمختلف الكتل، من بقايا النجوم التي تبلغ كتلها بضع أضعاف كتلة الشمس إلى وحوش كتلها تفوق هذا بعشرات مليارات الأضعاف. يشبه هذا الفرق بين تفاحة وهرم الجيزة الكبير.
السنة الماضية، نشر علماء الفلك أول صورة لثقب أسود وأفق الحدث خاصته. لهذا الثقب كتلة تبلغ 7 مليارات أضعاف كتلة الشمس، ويوجد في مركز المجرة الإهليلجية التي اسمها أم 87.
هذا الثقب أكبر بألف مرة من الثقب الأسود الموجود في مركز مجرتنا. كما أنها تكون مظلمة معظم الوقت. لكن عندما تسحب جاذبيتها النجوم والغازات القريبة، تصبح نشطة للغاية وتضخ كميات هائلة من الإشعاع. الثقوب السوداء العملاقة خطيرة لسببين. إذا اقتربت منها بما يكفي، فستسحبك جاذبيتها الهائلة. وإذا كانت ضمن مرحلة الكوازار النشط (نجم زائف)، فستنسفُك إشعاعاتها عالية الطاقة.
ما مدى سطوع الكوازار (نجم زائف)؟
تخيل الطيران فوق مدينة كبيرة مثل لوس أنجلوس مثلاً خلال الليل. تُمثل أضواء السيارات والمنازل والطرق الـ 100 مليون النجوم في مجرة ما. في هذا التشبيه، الثقب الأسود في مرحلة نشاطه يشبه مصدراً ضوئياً بقطر 2.5 سم في وسط مدينة لوس أنجلوس يفوق سطوعه هذه المدينة بمئات أو آلاف الأضعاف. الكوازارات هي أسطع الأجسام في الكون.
الثقوب السوداء الفائقة غريبة
يزن أكبر ثقب أسود اكتُشف حتى الآن حوالي 40 مليون ضعف وزن الشمس، أو 20 ضعف من وزن النظام الشمسي. بينما تكمل الكواكب الخارجية دورة واحدة حول الشمس كل 250 سنة، فهذا الجسم الذي حجمه أكبر بكثير يكمل دورة واحدة حول نجمه مرة كل 3 أشهر. تتحرك حوافه الخارجية بنصف سرعة الضوء. ومثل كل الثقوب السوداء، كل الثقوب العملاقة لا يمكن رؤيتها بسبب أفق الحدث. في مراكز هذه الثقوب نقاط تعرف بـ «المتفردات»، وهي نقاط من الفضاء تكون كثافة المادة فيها لانهائية. لا يمكننا فهم ما داخل الثقوب السوداء لأن قوانين الفيزياء تنهار هناك. الزمن يتجمد في أفق الحدث وتصبح الجاذبية لانهائية عند المتفردة.
الأخبار السارة حول الثقوب السوداء الفائقة هي أنك يمكن أن تنجو بعد السقوط فيها. على الرغم من أن جاذبيتها أقوى، إلا أن قوة التمديد تكون أضعف فيها من قرينتها في ثقب أصغر حجماً. ولن تقتلك هذه القوة. الأخبار السيئة هي أن أفق الحدث هو حافة الهاوية. لا يمكن لشيء أن يهرب من داخل أفق الحدث. لذلك لن تكون قادراً على الهروب وتقديم تقرير عن تجربتك.
وفقاً لستيفن هوكنج، فإنه وفي المستقبل البعيد للكون، وبسبب اتساعه، وبعد موت كل النجوم وابتعاد كل المجرات، فإن الثقوب السوداء ستكون هي الظواهر الكونية الناجية الوحيدة في الكون.
سيستغرق تبخر الثقوب السوداء الأكبر حجماً عدداً لا يمكن تخيّله من السنين. ويقدّر هذا العدد بـ 10^100 سنة، أو 10 وأمامها 100 صفر. الأجسام الأكثر رعباً في الكون أزلية نوعاً ما.
هذا المقال محمي بحقوق الملكية الدولية. إن نسخ نص المقال بدون إذن مسبق يُعرض صاحبه للملاحقة القانونية دولياً