الكشف عن لغز جديد داخل أكبر ثقب أسود في الكون
علوم و تكنولوجيا
الكشف عن لغز جديد داخل أكبر ثقب أسود في الكون
4 آب 2024 , 14:41 م

أثارت الصورة الأولى التي التقطت لثقب أسود، التي حولت أخيراً الانطباعات الفنية إلى واقع، الفضول حول الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرة مسييه 87.

غالباً ما توجد الثقوب السوداء الفائقة الكتلة في مراكز المجرات، فهي تتواجد في مركز الجاذبية بينما تدور حولها مئات المليارات من النجوم في الأنظمة المحيطة، تماماً مثلما تدور الكواكب حول الشمس في مركز نظامنا الشمسي.

يقع الثقب الأسود في مركز مسييه 87 في الطرف الأكثر ضخامة من مقياس الثقوب السوداء الفائقة الكتلة، حيث يجمع كتلة تساوي ستة مليارات مرة كتلة الشمس (ستة مليارات كتلة شمسية) في مساحة بحجم مدار كوكب نبتون.

ومع أن ذلك قد يبدو هائلاً (خاصة عند مقارنته بالثقب الأسود في مركز درب التبانة، الذي يبلغ حجمه أربعة ملايين كتلة شمسية فقط)، إلا أنه ليس أكبر ثقب أسود معروف لدينا.

يحمل هذا اللقب الثقب الأسود TON 618، الذي تبلغ كتلته المذهلة 66 مليار كتلة شمسية، وهو كبير جداً لدرجة أن علماء الفلك اضطروا لاختراع مصطلح جديد لوصفه، ومن هنا أصبح TON 618 يعرف باسم الثقب الأسود الفائق.

لكي تتخيل مدى ضخامة TON 618، تصور أنك تأخذ جميع النجوم في درب التبانة وتضغط المادة الموجودة فيها لتكوين ثقب أسود، وحتى لو فعلت ذلك، ستظل بحاجة إلى بضعة مليارات من كتل الشمس لتصل إلى حجم TON 618، فكيف نما TON 618 ليصبح مثل هذا العملاق؟

ما الذي سيحدث فعلاً إذا اقتربت من ثقب أسود؟

الثقوب السوداء مكونة من كميات هائلة من المادة التي تراكمت في نقطة واحدة وتم ربطها مع بعضها بأقصى درجة من القوة، لدرجة أن قوة الجاذبية من هذا التراكم تكون قوية جداً لدرجة أن الضوء لا يمكنه الهروب منها.

لكن هذا لا يعني أن الثقب الأسود هو وحش ضخم بشهية لا تشبع، يتجول في الكون ويبتلع كل ما يصادفه.

حتى TON 618، أكبر ثقب أسود معروف لدينا، لديه مجرة كاملة من النجوم تدور حوله بسعادة دون أن يتم سحبها، ومن الخطأ الشائع أن الثقوب السوداء تعمل كمكانس كهربائية، في الواقع من الصعب للغاية تشكل ثقب أسود.

أولاً، عليك أن تجعل المادة تقترب بما يكفي لتتأثر بجاذبية الثقب الأسود، وعندما تأخذ في الاعتبار مدى كثافة الثقوب السوداء، نظراً لكل تلك المادة المضغوطة في مساحة صغيرة جداً، ومدى ضخامة الكون بالفعل، ستبدأ في إدراك مدى صعوبة ذلك.

إذا ابتعدت المادة كثيراً، فإنها ستنجذب بجاذبية الثقب الأسود وتزداد تلك الجاذبية بشكل كبير كلما اقتربت، تخيل الأمر وكأنك تسير على تل منحدر، لكن التل يصبح أكثر انحداراً مع كل خطوة تخطوها، وهذا أمر مرهق.

تزداد الجاذبية حول الثقب الأسود بسرعة كبيرة لدرجة أنه إذا اقتربت منه وقدماك أولاً، فإن قوة الجاذبية على قدميك ستكون أقوى بكثير من تلك الموجودة على رأسك، وستتمدد مثل الإسباجيتي، (في أفضل مثال على المصطلحات العلمية، يُشار إلى هذه العملية بجدية باسم "الإسباجيتي").

نرى هذا يحدث للنجوم والسحب الغازية عندما تقترب من ثقب أسود، وبمجرد أن تتعرض لعملية الإسباجيتي، يتم سحب المادة بعد ذلك إلى مدار حول الثقب الأسود وتتسطح إلى قرص دوار من المادة.

العملية مشابهة للطريقة التي تصنع بها قاعدة البيتزا عن طريق رمي العجين فوق رأسك - عندما تدور، يتسطح العجين تدريجياً، وبمجرد أن تكون في ذلك القرص الدوار، تستقر المادة (عادة غاز الهيدروجين لأنه العنصر الأكثر شيوعًا في الكون) في مدار سعيد حول الثقب الأسود، بعيداً عن نقطة اللاعودة: أفق الحدث.

أفق الحدث هو الكرة حول الثقب الأسود التي نستخدمها لتحديد حجمه؛ وكلما كان أفق الحدث أكبر، كان الثقب الأسود أكثر ضخامة بهذه البساطة وصل الثقب الأسود TON 618 إلى هذا الحجم الهائل.

المصدر: موقع Science Focus