الثقوب السوداء
لطالما اعتبرناها متنمّرات الكون
لكن أهي بهذا السوء؟
ليست الثقوب السوداء عنيفة إنها رائعة
إنها أجرام بالغة القوّة
لكنها بسيطة على نحو جميل
بسيطة لكن غير متوقّعة
تقوم الثقوب السوداء بتمزيق الكواكب إربًا
لكنها أيضًا تُنشئ النجوم
الثقوب السوداء أشبه بأكبر
توليفة لتدوير النفايات
إنها تبني المجرات
وربما أنارت الكون الوليد المظلم
إنها إحدى أكبر التغيّرات التي جرت يومًا
قام أحدٌ بتشغيل الإنارة وغيّر كوننا
إنها بكافة الأحجام
من مجهرية إلى متناهية الضخامة
تتحكّم بمصير كل ما حولها
قصة الكون وكيفية تنظيمه
هي قصة الثقوب السوداء
الثقوب السوداء سادة معماريي الكون
ودونها لما تواجدنا
تـرجمة: د.سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com
"طرق عمل الكون"
الثقوب السوداء
إننا مُرتبطون بقوّتها التدميرية
الثقوب السوداء خطيرة
الثقوب السوداء ضارّة
ليست الثقوب السوداء ودودة مع محيطها
لا توجد نهاية طيبة لأي شيء
يسقط في الثقب الأسود
ربما تكون إحدى أخوف الأجرام
في الكون
لكن ما هي تلك الأجرام المخيفة بالضبط؟
تتكوّن الثقوب السوداء متى تتواجد مادة كافية
في منطقة صغيرة من الفضاء
هذا يحدث عندما يموت نجم ضخم
وينهار على نفسه
المستعر الأعظم
الثقب الأسود هو النتيجة النهائية للجاذبية
إنه جسم ذو كتلة ضخمة
سُحق في حيّز صغير بحيث تكون سرعة إفلاته
أعظم من سرعة الضوء
إنها شارع باتجاه واحد
تدخل
ولا يهرب شيء، حتى الضوء
لكن هل تستحق الثقوب السوداء صيتها السيء؟
في بعض الأحوال أعتقد أننا من جعلنا الثقوب السوداء
أكثر سوءًا من حقيقتها
تعاني الثقوب السوداء من مشكلة الإعلام
أعتقد أنها أكثر خطورة في الخيال العلمي
والإعلام أكثر من حقيقتها
هناك تريليونات المجرات في الكون المعروف
وتحوي أغلبها ثقوبًا سوداء فائقة الضخامة
في مراكزها
تلك الوحوش أكبر من كتلة الشمس بملايين المرات
جاذبيتها الهائلة قد تعمل على تطاير النجوم
تساهم في حركات
رقص النجوم في محيطها
الثقوب السوداء فائقة الضخامة تقذف انبعاثات
من الإشعاعات المميتة ورياحًا كونية عنيفة
وتلتهم ما يقترب منها
بدأ العلماء الآن يفهمون أن لهؤلاء العمالقة الكونيون
جانبًا إبداعيًا
يعتقد أغلب الناس أن الثقوب السوداء
أشبه بمكناسات عملاقة في الفضاء
ويقع كل شيء بها بالأساس
لكن ليس الأمر كذلك
من الأفضل أن نفكّر بها كمحرّكات للتغيّر الكوني
رغم أن الثقوب السوداء هي الحالة النهائية للنجوم
فبإمكانها التأثير على تكوين النجوم
أيضًا بطرقٍ شتّى
وظيفة المجرّة تكوين النجوم
لكن النموّ المطلق للنجوم غير صحّي
النجوم الكثيرة قد تستنفذ زاد المجرة من الغاز
الثقوب السوداء بالغة الأهمية
يبدو أن نشوء المجرّة مرتبط بنشوء الثقب الأسود
لا نعلم بالظبط كيف حتى الآن
لكن الاقتران بينهما أكيد
تقول نظرية أن الثقوب السوداء فائقة الضخامة
تعمل كآليات ضبط كونية
قد تعمل الثقوب السوداء كمنظمات الحرارة بمنازلكم
لو صار المنزل ساخنًا
سيعمل المنظم على تشغيل المكيّف
ولو صار باردًا فسيقوم بتشغيل المدفأة
تقوم الثقوب السوداء بنفس الأمر مع المجرات
تقوم الثقوب السوداء فائقة الضخامة بتنظيم تكوين النجوم
بسحب الغاز ثم قذفه في المجرة
عندما تقوم تلك الثقوب السوداء باستهلاك المادة
فإنها تسحب المادة لها
لكنها تطرح أيضًا المواد خارجها
في الأساس، تأكل الثقوب السوداء كالرضّع
بعدم ترتيب
لذا أكثر ما تأكله ينقذف خارجها مجددًا
،إنها تأكل النجوم إنها تأكل الكواكب
لكن في أغلب الأحيان تلتهم سحب الغاز الضخمة
الثقوب السوداء تسحب الغاز والغبار
إلى القرص المزوّد حولها
يدور هذا القرص أسرع فأسرع
تتعاظم الطاقة المغناطيسية
بدوران القرص المزوّد حول الثقب الأسود
تتكوّن حقولٌ مغناطيسية
تتحرّك العناصر بسرعة شديدة
تجعل المجال المغناطيسي يلتوي ويدور
ويُكوّن دوّامة كالإعصار
يدعوها الفلكيون بالمنافث
تتجمّع تلك المنافث للخارج مثل قطارات الشحن
تقتلع ما يقابلها بالمجرّة
لمسافة مئات وآلاف السنوات الضوئية
إنها كآشعة الموت
تُ خلخل المنافث سحب الغاز التي تكوّن النجوم
فتقلّل من تكوين النجوم في جسد المجرة الرئيسي
لكن في أطراف المجرة
يمكنها إطلاق شرارة تكوين النجوم
الأمور أكثر لطفًا هناك
لستَ قريبًا من القلب النشط
لذا يمكن أن تنشأ النجوم والكواكب والحياة هناك
بسبب أن المواد
قد قذفها الثقب الأسود بعيدًا هناك
لذا لدى الثقوب السوداء تأثير هائل
على المناطق التي تقطنها
بوسعها منع تكوين النجوم حولها
بينما على النطاق الضخم
يمكنها حث تكوين النجوم
في 2018، الثقوب السوداء تتقدّم الأخبار
اكتشف العلماء ثقوبًا سوداء تلتهم غازًا
بسرعة كبيرة لتبدو أنها تفوق مجرّاتها حجمًا
هذا يثير بالطبيعة سؤالاً
ما أكبر حجم قد يصل إليه الثقب الأسود؟
لدينا الآن الإجابة
يمكنها الوصول لأضعاف حجمها
لتصير ثقوبًا سوداء متناهية الضخامة
الثقوب السوداء متناهية الضخامة رائعة
لأنه من المذهل
أن تتواجد ثقوبًا سوداء بتلك الضخامة
الثقوب السوداء متناهية الضخامة نادرة
ولديها كتلة أكثر من كتلة الشمس عشرة بلايين مرة
،عشرة بلايين كتلة شمسية هذا يعني عشرة متبوعة بتسعة أصفار
الثقوب السوداء متناهية الضخامة هي وحوش حقيقية
الثقب الأسود بمركز مجرتنا
يكافئ أربع مليون كتلة شمسية
تخيّلوا ثقبًا أسود أضخم ألفين وخمسمئة مرّة
هذا ما نتحدث عنه هنا
ثقب أسود متناهي الضخامة بهذا الحجم
سيكون عرضه كعرض النظام الشمسي
ويعادل وزن كافة النجوم بدرب التبانة
إنها داخل مجرات ليست أضخم بكثير
هذا أذهل الجميع
وفي 2018، اكتشف العلماء
ثقبًا أسود متناهي الضخامة يُكافئ عشرين بليون كتلة شمسية
ينمو أسرع من أي ثقب أسود آخر
هذا الوحش النهم يلتهم كتلة شمسنا
كل يومين
هذه الثقوب السوداء الضخمة مميّزة
في التهام الأشياء الأخرى
إنها تأكل أي شيء
إنها وحوش الكون
هذا الأكل النهم
له عواقب كارثية
يفجّر الكثير من الطاقة والاضطراب في المجرة
بحيث لا تعد تتكون النجوم
وكلما زاد حجم الثقب الأسود تموت المجرة أسرع
الشيء الرئيسي التي تقوم به الثقوب السوداء متناهية الضخامة
للمجرات هو غلق تكوين النجوم
وبهذا فكأنها تقتل المجرات
ولهذا تستطيع تلك الأجرام
أن تُمحي مجرّاتها
الثقوب السوداء متناهية الضخامة مشكلة للعلماء أيضًا
قد تكون سريعة النهم
لكن ذلك لا يفسّر سبب ضخامتها
هذه الثقوب السوداء متناهية الضخامة
تلك الثقوب السوداء بعشرات بلايين أضعاف
ضخامة شمسنا، لا تنمو وحسب
من التعاظم البطيء للغاز على مرّ الوقت
لا يوجد غاز يكفي
ولا يوجد وقت يكفي
تعطينا لغزًا جديدًا لنحاول حلّه
كيف يمكن تكوين ثقب أسود بتلك الضخامة؟
لا توجد إجابة واضحة حتى الآن
عن كيفية تكوين تلك الثقوب السوداء متناهية الضخامة
يتساءل الناس إن كانت هناك آلية أخرى
يمكن بها تكوين ثقوب سوداء
آلية بالغة العنف بحيث تقذف أيضًا
ثقوبًا سوداء متناهية الضخامة خارج المجرّات
نعلم أن الثقوب السوداء متناهية الضخامة
ببلايين أضعاف كتلة الشمس متواجدة
لكن لا ندري كيف وصلت لهذا الحجم
رصدنا اصطدام ثقوب سوداء ضئيلة الكتلة النجمية
امتزجت إلى ثقب أسود أكثر ضخامة
وقامت بتوليد كميات ضخمة من الطاقة
لكن ماذا عن الثقوب السوداء فائقة الضخامة؟
عندما تندمج مجرتان
فإن ثقبيها الأسودين فائقَي الضخامة بمركزيهما
يسقطان في مركز المجرة الجديدة المتكوّنة
أيمكن لتلك الثقوب السوداء فائقة الضخامة
التي وقعت في الاندماج المجري
أن تتحد لتكوّن ثقبًا أسود متناهي الضخامة؟
في 2017، رصد مقراب "هابل" الفضائي
شيئًا غريبًا في مجرة بعيدة تُدعي 3سي186
رصد بقعة بالغة اللمعان
على بُعد آلاف السنوات الضوئية من مركز المجرة
توقّع العلماء أنه نجم زائف
النجم الزائف هو نواة مجرية نشطة فائقة اللمعان
يستمدّ طاقته من ثقب أسود فائق الضخامة
نرصد باستمرار نجوم زائفة تستمدّ طاقتها من ثقوب سوداء
لكنها دائمًا بمركز المجرات
حتى الآن
"عندما حصلنا على تلك البيانات من "هابل
اندهشنا من اكتشاف
أن النجم الزائف الذي لطالما علمنا أنه يتواجد
بمركز تلك المجرة لم يكن في الواقع بمركزها
هذا الثقب الأسود بعيد عن مركز المجرة
بما يقارب 35 ألف سنة ضوئية
هذا غريب في الواقع
الحدث النادر والغريب للغاية
،العثور على نجم زائف ،ثقب أسود فائق الضخامة
ليس بمركز المجرة
عندما أمعن العلماء النظر
اكتشفوا أن النجم الزائف يندفع عبر الفضاء
بعيدًا عن مركز المجرة
انتبه الآن، هذا ثقب أسود
بكتلة قرابة مليون شمس
وينطلق بسرعة أربعة ملايين ميل في الساعة
هذا الثقب الأسود
الذي ربما كان في الأصل بمركز المجرة
قُذف بطريقة ما بسرعة عالية
بحدثٍ بالغ العنف
من الصعب أن نتخيّل الحدث
الذي يُطلق هذا الكمّ من الطاقة في هذا الجسم الضخم
ليدفعه من مركز المجرّة
ما الذي قذفه، وكيف، ولماذا؟
لدى العلماء نظرية
قد يكون 3سي186 بقايا اندماج مجرّي
الثقبان الأسودان فائقا الضخامة من المجرتين المندمجتين
يدوران حول بعضهما
ليرسلان انبعاثات من الطاقة على هيئة موجات ثقالية
الموجات الثقالية منتشرة حولنا
إنها تموّجات في نسيج الزمكان
في كل مرة تتحرّك كتلة
تُنتَج موجات ثقالية
لذا إن لوّحتُ يدي فأنا أصدر موجات ثقالية
تُنتج اليد موجات ضئيلة
عندما تصطدم أجسام ضخمة
كالثقوب السوداء فائقة الضخامة
فإن الطاقة الناتجة على هيئة موجات ثقالية
عظيمة
يعتقد العلماء أن تلك الثقوب السوداء
ربما لديها أحجام متباينة
يُمكن أنه لو كان أحد تلك الثقوب السوداء
ضخم للغاية
والآخر ليس بتلك الضخامة
فعندما يدوران حول بعضهما ويندمجان
فيرسلان موجات ثقالية بطريقة غير متجانسة
هذا التباين له تأثير كارثي
عندما يصطدم الثقبان الأسودان ويندمجان
فإنهما يرسلان انبعاثًا ضخمًا من الموجات الثقالية
لكن في اتجاه واحد فقط
هذه الطاقة المنبعثة تقذف الثقب الأسود حديث الاندماج
خارج المركز المجري
تخيّلوا ارتداد البندقية لكن على نطاق ضخم
وتصدُر طاقة ضخمة في هذا الانبعاث
يعمل كالصاروخ
ويدفع الثقب الأسود المندمج بعيدًا
لربما صار أنشط الأحداث
التي شاهدناها يوما
إنها نشطة للغاية
لدرجة أنها تهزّ نسيج الفضاء
لم نشهد التصادم الفعلي
لكن قد تكون 3سي186 دليلاً
أنّ بوسع الثقوب السوداء فائقة الضخامة أن تتصادم وتندمج
لتكوّن ثقوبًا سوداء أضخم
قد تكون تلك آلية تُكوّن بها
في النهاية ثقبًا أسود متناهي الضخامة
بالنسبة للثقب الأسود المنقذف
فإنّ الارتداد الثقالي يرسله
إلى طريق بلا عودة نحو النسيان
قامت الموجات الثقالية بدفع هذا الثقب الأسود فائق الضخامة
وأرسلته متقاذفًا عبر الفضاء
بعد عشرين مليون عامًا يُتوقع أن يخرج من المجرّة
الثقب الأسود فائق الضخامة المنقذف
قد يرتطم في النهاية بمجرّة أخرى
ويندمج مع ثقبها الأسود فائق الضخامة
هذه الثقوب السوداء الأضخم على الإطلاق
يبدو أنها تسيطر على ما حولها
تتنمّر على المجرات والثقوب السوداء الأخرى
اكتشف الباحثون الآن ثقبًا أسود مصاص دماء
يسحب قوام حياة جيرانه
الثقوب السوداء متناهية الضخامة
يبدو أنها تدمّر مجرّاتها
بينما يبدو أن الثقوب السوداء فائقة الضخامة تنظّم تكوين النجوم
لكن هل تدوم قُوى الثقوب السوداء فائقة الضخامة للأبد؟
مئات المجرات تحيط بدرب التبانة
الكبيرة والصغيرة
لكن أغلب المجرات الكبيرة حمراء
ليس هذا بشيرًا حسنًا
في الفضاء، الأحمر يعني الخطر
لو كان هناك تكوين نجم نشط
فتحظى بنجم كبير
والنجوم الكبيرة تميل للزرقة
لكنها لا تعيش طويلاً وتنفجر
متى يتوقف تكوين النجوم بعد حينٍ من الوقت
تتحوّل المجرة للأحمر
النجوم المتبقية حية
هي نجوم حمراء صغيرة معمّرة تسمّى الأقزام الحمراء
المجرة الحمراء بأقزام حمراء وحسب
هي مجرّة محتضرة
مسح سلووان الرقمي للسماء" وجد مجموعة كاملة"
من تلك المجرات الحمراء المضيئة
التي لم تعد تُكوّن النجوم
التي ماتت
مجرة حولنا على بُعد 340 مليون سنة ضوئية تقف بارزة
سُميت على اسم شخصية "كرتونية يابانية .. "أكيرا
إنها فاقعة الحمرة
كافة النجوم بها حمراء وهذا يعني أنها عجوز
لذا نعلم أن "أكيرا" ليس بها
تكوين نشط للنجوم منذ أمد
مجرة "أكيرا" لا تُكوّن النجوم
لعدم وجود غاز هادئ بارد بها
يلزم لبنائها
شيء ما يسخّن الغاز ويجعله مضطربًا
إحدى الطرق التي يسوق الثقب الأسود بها
تطوّر المجرة التي يقطن بها
بأن ينشّط الرياح
إنها رياح يسوقها الضوء
عندما يتغّذى الثقب الأسود
فإنه يسحب الغاز للقرص المزوّد
يسخن القرص ويُطلق آشعة ضوئية
الضغط الإشعاعي من القرص المزوّد حول هذا الثقب الأسود
يرتبط بالغاز والغبار المحيطين
ويدفعهما للخارج بسرعة فائقة
تلك الرياح التي يسوقها الثقب الأسود
تعمل على تدفئة الغاز في المجرة
فتمنع تكوين النجوم
رغم ذلك، مهما كان ما يمدّ الثقب الأسود في "أكيرا" بالطاقة
فإنه لغز
هاكم أمر غريب ...هناك حركة متدفقة
رياح تخرج من تلك المجرة
وهذا يعني وجود غاز يُطعم
ذلك الثقب الأسود في المنتصف ويقوم بقذفه
من أين يأتي هذا الغاز؟
إنه يسرقه
"لديه مجرة مرافقة صغيرة تُكنّى "تيتسُوَا
وبها غاز
يقوم الثقب الأسود فائق الضخامة "في "أكيرا" بشدّ الغاز من "تيتسُوَا
ويسحبه إلى مركز المجرّة
يقوم الثقب الأسود بأخذ الغاز من المجرّة المرافقة
وهذا ما يسقط حول الثقب الأسود
ويصنع تلك الرياح
لذا تعدّ "أكيرا" مجرة ميّتة
لكن تقوم رفيقتها "تيتسُوَا" بتجديد حيويتها
مثل مصاص الدماء الكوني
يتغذّى ثقب "أكيرا" الأسود "فائق الضخامة على "تيتسُوَا
يسحب الثقب الأسود الغاز والغبار إلى قرصه المزوّد
والذي يدور أسرع فأسرع
عندما تحكّ تلك الجسيمات ببعضها البعض
فيولّد احتكاكًا
قد لا يبدو الاحتكاك بتلك الأهمية
أعني بوسعكم حك أياديكم ببعضها
في يوم بارد للتدفئة
لكن تخيّلوا حكّ أياديكم
بسرعة الضوء تقريبًا
كم يتولّد من هذا الاحتكاك؟
سيولّد الكثير من الحرارة
ما يناهز المليون درجة فهرنهايت
ساخن للغاية بحيث يُضيء القرص المزوّد
ترتفع حرارته ويبدأ بتحرير الضوء
يصير فائق اللمعان
رغم وجود ثقب أسود في المنتصف
فإن محيطه فائق اللمعان
هذا يُسخّن الغاز المحيط
ليولّد رياحًا ساخنة
تمتدّ لآلاف السنوات الضوئية بعيدًا عن الثقب الأسود
وتحمل تلك الرياح معها الكثير من الطاقة
ولو اقترنَت تلك الطاقة بالغاز في المجرة
فقد تعصف بها بعيدًا
تقوم بحقن الطاقة في سحب الغاز القريبة
وتسخّنها وتمنعها من تكوين النجوم
لا تتكوّن النجوم .. وتموت المجرّة
تلك المجرات المحتضرة تسمّى الفوّارات الحمراء
يعتقد العلماء أن قرابة عشرة بالمئة من المجرات الحمراء
التي نراها من حولنا قد ماتت بذات الطريقة
سخّنها هذا الاحتباس الحراري المجرّي
نعتقد أن مصدر هذا الاحتباس الحراري المجرّي
يكمُن في نموّ الثقوب السوداء فائقة الضخامة
لأنه متى ينمو ثقبٌ أسود فائق الضخامة
فلابدّ وأن تتحرّر كمية عظيمة من الطاقة
لن ينمو الثقب الأسود دون مقابل
وتُلقَى تلك الطاقة مجددًا في المحيط
وتحفظ تلك الهالة من الغاز ساخنة
تمنعها من أن تبرد وتقوم بتكوين النجوم
نجم الرامي-أ
الثقب الأسود فائق الضخامة بقلب مجرتنا
درب التبانة، قد يتحوّل إلى فوّار أحمر
لو ألقينا فجأة كمية هائلة من الغاز
على نجم الرامي-أ
فسيحدث تأثير الفوّار الأحمر
رياح عاتية تسوقها كل هذه الطاقة
قد يتوقّف تكوين النجوم
وقد تصير درب التبانة مجرة حمراء محتضرة أخرى
يفترض بحث جديد الآن أن نجم الرامي-أ
قام بالفعل بالتأثير على المناطق الداخلية في مجرتنا
ليس بقتل النجوم
إنما بتحويل الكواكب من عمالقة غازية إلى أراضين فائقة
في مركز مجرتنا
يقبع ثقبٌ أسود فائق الضخامة، الرامي-أ
نعتقد أنه هادئ وخامل وآمن
بالمقارنة بالثقوب السوداء الأخرى فائقة الضخامة
في الكون، فإن ثقبنا الأسود هادئ نسبيًا
كان نشطًا في الماضي
وربما ينشط في المستقبل
قد ينشط غدًا، على حدّ علمنا
كل ما علينا فعله لتنشيطه
أن نُلقي عليه بعض الغاز
وهناك سحابة غاز عملاقة
لا نعلم عنها شيئًا الآن
في طريقها لمركز مجرتنا
وستجد نفسها ذات يوم في جوار
ثقبنا الأسود فائق الضخامة
وسيبدأ بالإنارة كشجرة عيد الميلاد
"في فبراير 2018، قام علماء في "هارفارد
بمحاكاة نجم الرامي-أ أثناء الالتهام
لفهم تأثير الثقب الأسود النشط فائق الضخامة
على بيئته المحلية
وجدوا
أنه عندما ابتلع الرامي-أ الغاز والغبار
تجشّأ توهّجات مضيئة من الإشعاع عالي الطاقة
الذي يؤثّر بالكامل على المنطقة المحيطة بالثقب الأسود
البيئة قرب مركز المجرة
التي لديها ثقب أسود يأكل بنشاط
هي أسوأ مكان بالكون
سيكون هناك ذلك الجسم الهائل
الذي يسخّن الغاز لملايين الدرجات
هذا مكان لا تودّون التواجد به
أظهر النموذج ما قد يحدث
لأي كوكب في مرمى النار
تخيلوا أن نكون في مسار
إحدى تجشّؤات الثقب الأسود
فجأة، تظهر رياح هائلة من الإشعاعات
تخترق النظام الشمسي
هذا قد يجرّد الطبقات الخارجية من الغازات
لكوكب مثل نيبتون
الإشعاعات عالية الطاقة
من الثقوب السوداء فائقة الضخامة
قد ترتطم بالكواكب الغازية وتسخّن أغلفتها الجوية
قد يَسلبها ذلك طبقاتها الخارجية
لتخلّف المادة الصلبة في المنتصف
بالإمكان تحويل الكوكب الغازي العملاق
إلى كوكب أرضي صلب
كل ذلك بسبب قربك من ثقب أسود
هذا الإشعاع يسلب الغاز ويخلّف اللب
يتكوّن كوكب صخري جديد
لكن عملاق .. أرض فائقة
قد تعتقدون أن الكواكب الصخرية
قرابة حجم الأرض
لكن قد تكون تلك طريقة لتكوين ما يسمّى بالأراضين الفائقة
الأراضين الفائقة أحد أشيع أنواع
الكواكب المكتشفة في مجرتنا
من الممكن أن أي أرض فائقة
قرب الرامي-أ
قد نشأت بتلك الانبعاثات من الطاقة
بعيدًا عن مركز مجرتنا
ثقب أسود بكتلة نجمية أصغر
يقوم أيضًا بتغيير بيئته جذريًا
يناير 2017
اكتشف العلماء أمرًا غريبًا
في سحابة غاز تسمّى دابليو44
دابليو44 هو بقايا مستعر أعظم
إنه البقايا .. السحابة الممتدّة من نجم متفجّر
الموجة الصدمية المتفجّرة من المستعر الأعظم
تدفع الغاز والغبار بعيدًا عن النجم الميت
لتكوّن سديمًا ضخمًا
نرى الكثير منها
إنها أحداث مذهلة كارثية مدهشة
بقدر تطرّف ما تفعله الثقوب السوداء
فيبدو أن هذا الثقب نموذجيًا
عدا في أمر غريب
في قلبه
يحدث شيء غامض للغاية
يبدو أن شيئًا ما ينطلق
من مركز هذا الانفجار
نتوء رقيق بطول تريليونات الأميال
ينساب من السحابة
يتحرّك بسرعة 60 ميلاً في الثانية
عكس جريان المجرّة
من الغريب أنه يتحرّك للخلف
عكس دوران درب التبانة
عندما ترون سحابة غاز بالغة الضخامة
تتحرّك عكس دوران درب التبانة
فينبغي أن تكون كطلقة من بندقية
مُطلَقة عكس الرياح في الاتجاه المعاكس
فما هي تلك البندقية؟
ما أطلق طلقة الغاز؟
حافة طلقة السحابة تتوسّع
بسرعة 75 ميل في الثانية
تكافئ 270 ألف ميل في الساعة
أسرع 150 مرة من الطلقة
ما الذي بالكون لديه القوة ليُسرّع الغاز
لتلك السرعة العالية؟
أيمكن أن يكون ثقبًا أسود
يتحرّك بسرعة عالية؟
يعتقد الباحثون أن ثقبًا أسود بكتلة نجمية
مختبئ في سحابة الطلقة
هو المسؤول عن حركة الغاز
الجاذبية من ذلك الثقب الأسود بالغة القوة
وتنضمّ لسحابة الغاز
عندما تعبرها
ويمكنها أن تقلقل حركات تلك السحابة
هذا سريان شيّق للغاز
المتصل بطريقة ما بثقب أسود
ولا ندري إن كانت هنالك
لأن الثقب الأسود يتحرك عبر الغاز
ويصنع أثرًا
أو يقوم هذا الثقب الأسود بطريقة ما
بطرح تدفّق من المواد بطريقة ما
قد يكون الثقب الأسود ساحبًا الغاز
داخل القرص المزوّد حوله
يَسخن الغاز ويتمدّد
ليُعطي لانفجار المستعر الأعظم الأولي دبليو44 دَفعة إضافية
ليسوق تلك السحابة الأشبه بالطلقة للخارج أمامه
أو قد يكون الثقب الأسود متسارعًا بعيدًا عن السديم
ليسحب الغاز خلفه مثل الأثر
الثقوب السوداء متناهية الضخامة أو فائقة الضخامة أو ذات الكتلة النجمية
تلعب جميعها دورًا في تشكيل الكون
لكن قد يكون هناك نوعٌ آخر من الثقوب السوداء
أخطر حتى من البقية
ثقب أسود مجهري
رصدنا حتى الآن ثقوبًا سوداء
متناهية الضخامة وأخرى فائقة الضخامة
وثقوبًا سوداء متوسطة الضخامة
وثقوبًا سوداء صغيرة بكتلة نجمية
لدى العلماء الآن نوع آخر لإضافته للقائمة
الثقوب السوداء المجهرية
نعلم بوجود ثقوب سوداء فائقة الضخامة
بمركز المجرات
ونعلم بوجود ثقوب سوداء بحجم النجوم
من موت النجوم
هذا ما نعلمه يقينًا
من الممكن وجود ثقوب سوداء أصغر
ثقوب سوداء صغيرة مجهرية
الثقوب السوداء المجهرية غير مرئية
للعين المجرّدة
لكن بتكبيرها، تبدو كثقوب سوداء عادية ذات الكتلة النجمية
تعريف الثقب الأسود
أنه جسم له كتلة كبيرة
منسحقٌ لحيّز صغير بحيث تصير سرعة إفلاته
أكبر من سرعة الضوء
فقد يكون جسمًا بحجم نجم
أو حجم مجرّة
قد يكون أيضًا بحجم كوكب
لو استطعنا سحق الأرض بما يكفي
فقد تصير ثقبًا أسود
كثافة الثقب الأسود
لا يحيطه العقل البشري بسهولة
عندما تفكّرون بشئ بحجم الأرض
فكم ينبغي أن تقلّ حجمًا لتصير ثقبًا أسود؟
والإجابة أن تصير كرة زجاجية صغيرة
تخيّلوا الأرض بكاملها
!وضغطها لحجم كرة زجاجية صغيرة
من أين إذًا تأتي تلك الثقوب السوداء الغريبة؟
لا تتكوّن تلك الثقوب السوداء الصغيرة
إلا في الظروف الشاذة للكون الوليد
لربما انغمر كوننا بتلك الثقوب السوداء الصغيرة
ودامت حتى يومنا المعاصر
إنه الوقت الوحيد في تاريخ الكون
حيث يمكن أن تأخذ كمية صغيرة من المادة
وتسحقها بقوة
لتصير ثقبًا أسود
لا تتواجد تلك الظروف مجددًا
فلو تواجدت تلك الأجسام فلربما كانت بدائية
لربما كانت بعمر الكون نفسه
قد تكون تلك الثقوب السوداء البدائية عتيقة
لكن لا تزال قويّة
في الثقوب السوداء الحجم لا يهمّ بالنسبة لها
والمادة هي كتلة
والكتلة تحدّد شدّها الجذبي وجاذبيتها تؤثّر على بيئتها
عندما يتعلق الأمر بالثقوب السوداء
فإن أصغرها أكثر خطرًا
لأن كتلتها مركّزة
في هذا الحجم الصغير
...قد توجد فروقات فروقات قويّة في الجاذبية
بين المسافات المختلفة عن الثقب الأسود
لكن لو قام "بول" أو مسبار آلي بين نجمي
بزيارة ثقب أسود فائق الضخامة
أو حتى متناهي الضخامة
فلن يتمزّقا في الحال
إحدى الأسئلة الممتعة حيال الثقوب السوداء
أنه كم تقترب من ثقب أسود
قبل أن تمزّقك الجاذبية؟
وهذا يعتمد في الواقع على حجم الثقب الأسود
لو كان ضخمًا للغاية فقد تقترب للغاية
كلما زادت ضخامتها
كانت ألطف في طريقة تمزيقها للأشياء
الثقب الأسود فائق الضخامة في الواقع
يمكنك عبور أفق حدثه
ولا تدركه
لن تخرج أبدًا
لكن لا يعني بالضرورة أن تمتدّ حتى الموت
بينما تمرّ داخله
لذا يمكن أن يقوم مسبار بزيارة ثقب أسود فائق الضخامة
دون أن يتحطم
حتى يعبر أفق الحدث
ويرتحل بالداخل
ثم يتمزّق إربًا
لكن الثقوب السوداء المجهرية مجرّد نظرية حاليًا
ظلت الثقوب السوداء المجهرية مركز اهتمام
بعض الباحثين لعدّة سنوات
لكن لا يوجد دليل حاليًا
يدعم وجودها
الثقوب السوداء الأولية المجهرية ربما تواجدت
منذ الانفجار العظيم، وربما لا
اكتشف العلماء الآن ثقوبًا سوداء بالغة الضخامة
من الكون الوليد
يسلّطون الضوء على إحدى أكثر الحقبات غموضًا
عصور الكون المظلمة
الثقوب السوداء لا تشكّل الكون حاليًا وحسب
إنما ظلّت تشكّله منذ فجر الزمان
يعتقد العلماء أن الثقوب السوداء ربما أثارت
إحدى أكبر تحوّلات الكون
تحويله من كونٍ مظلم ضبابي إلى شفاف ومُضيء
في بداية الزمان
كان الكون كرة صغيرة من طاقة بالغة السخونة
الانفجار العظيم
عقب انفجارنا العظيم، أشرق كوننا لامعًا
لأنه كان يمتلئ بغاز ساخن متوهّج
ثم برد ودخل فيما يسمّى بعصور الظلام
حتى أضاءه شيءٌ ما مجددًا
إنها إحدى أكبر التغيّرات التي حدثت في كوننا
قام أحد بتشغيل الأضواء وحوّل كوننا
أثناء العصور المظلمة
كان يتغطّى الكون في ضباب كثيف
ثم أضاءه شيءٌ ما
في عملية تسمّى إعادة التأيّن
لا نزال نجهل
إن حدث إعادة التأيّن بسبب النجوم الصغيرة في الأساس
أم بسبب الثقوب السوداء التي أكلت المواد
وطرحت قدرًا من الإشعاع
،ثمّ في ديسمبر 2017
قام باحثون من "تشيلي" بمسح منطقة من الفضاء بعيدة للغاية
بحيث يستغرق الضوء 13 بليون عامًا للوصول إلينا
رصدوا جسمًا بعد 690 مليون سنة فقط
من الانفجار العظيم
عندما كان الكون في 5% فقط من عمره الحالي
يسمّى النجم الزائف جي1342+0928
المذهل حيال أبعد نجم زائف
أننا ربما رأينا حدود تلك العصور المظلمة
هذا الثقب الأسود فائق الضخامة أو النجم الزائف يخبرنا
شيئًا عن تكوين الكون الوليد
يُعتقد أن النجوم الزائفة قد سحبت الكون
خارج عصور الظلام
قامت بالتهام الكثير من غاز الهيدروجين
وتجشّأت انبعاثات من الطاقة
وأزاحت الضباب
قامت تلك الانبعاثات بوضع الكثير من الطاقة
في الكون ما جعله صافيًا مجددًا
لربما نرى اللحظة
التي اخترق فيها شيء ما حدود عصور الظلام
انفتحت جيوبٌ من إعادة التأيّن
عبر الكون الوليد
أتت في أحجام مختلفة بناءً على ما صنعها
بينما كان يُعاد تأيّن كوننا
كانت هناك تلك الثقوب
التي ظلت تنمو
لو أحدث إعادة التأين مجموعة كبيرة من النجوم الصغيرة
لتواجدت ثقوب عديدة صغيرة
كالأسفنج
بينما لو تواجدت مجموعة صغيرة
من ثقوب سوداء ضخمة تقوم بذلك
لتواجدت ثقوب ضخمة عديدة مثل الجبن السويسري
في الوقت الحالي، لا نتمكّن من قياس الجيوب المتأيّنة
لنحدّد إن كانت النجوم أم الثقوب السوداء
ما أضاءت الكون الوليد
ربما كان كلاهما
الثقوب السوداء والنجوم يعملان معًا
كلما تحرّينا الثقوب السوداء
زاد علمنا عن دورها
كمعماريي الكون
أعتقد أن علماء جيلي محظوظون
لنتمكّن أن نكون على أعتاب تلك الثورة
اعتدنا وصف الثقوب السوداء كوحوش
نعلم الآن أنه بدونها
لكن الكون مختلفًا تمامًا
جعلت الحياة ممكنة
،دون الثقوب السوداء لربما ما تواجدنا
إننا نكتشف
كيف شكّلت الثقوب السوداء الكون
لكن كلما عرفنا زادت الأسئلة التي تطرحها
قضيت حياتي أدرس الثقوب السوداء
وأريد أن أمضي بقية عمري أدرس الثقوب السوداء
وأضمن أنه في نهاية عملي
في يوم تقاعدي أن أحظى
بأسئلة عن الثقوب السوداء أكثر مما لدىّ اليوم
إنه وقت مثير
لعلم الثقوب السوداء
من يدري ما الذي سنستكشفه؟
تـرجمة: د.سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com