لأول مرة يتنبأ الفيزيائيون بميلاد ثقب أسود

قد يكشف نوع جديد من الوميض الكوني عن ولادة ثقب أسود لأول مرة: عندما ينفد وقود نجم ضخم، فإنه ينهار على نفسه تحت تأثير جاذبيته، وإذا كان كبيرًا بما يكفي، يصبح ثقبًا أسود.

قد يكشف نوع جديد من الوميض الكوني لأول مرة عن ولادة ثقب أسود: عندما ينفد وقود نجم ضخم، فإنه ينهار على نفسه تحت تأثير جاذبيته، وإذا كان كبيرًا بدرجة كافية يصبح ثقبًا أسود، أو جسمًا. كثيفة جدًا لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع الإفلات من قبضتها. وفقًا لتحليل جديد أجراه عالم فيزياء من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech)، قبل وقت قصير من تشكل الثقب الأسود المكتشف حديثًا، أنتج النجم المحتضر انفجارًا ضخمًا من الضوء يمكن أن يسمح لعلماء الفلك بمشاهدة ولادة الثقب الأسود لمدة طويلة. المرة الأولى.

وتتحول بعض النجوم المحتضرة إلى ثقب أسود نتيجة انفجار كبير تحدث خلاله انفجارات أشعة جاما، والتي تعد من أكثر الظواهر نشاطًا في الكون. ومع ذلك، فإن هذه الحالات نادرة، وتتطلب ظروفًا غريبة، كما يوضح بيرو. "لا نعتقد أن معظم الثقوب السوداء تتشكل بهذه الطريقة." في معظم الحالات، وفقًا لنظرية معينة، يشكل النجم المحتضر ثقبًا أسود دون انفجارات أو ومضات: سيظهر النجم ببساطة كما لو أنه اختفى من السماء. يقول بيرو: "أنت لا ترى الانفجار، بل تراه يختفي".

ووفقا لبيرو، فإن هذا ليس هو الحال. يقول: "ربما ليسوا مملين كما يبدو لنا". وفقا لنظرية راسخة، عندما يموت نجم ضخم، ينهار قلبه تحت وزنه الهائل. أثناء انهيارها، تندمج البروتونات والإلكترونات التي تشكل النواة وتنتج النيوترونات. لبضع ثوان قبل أن ينهار تماما ويتحول إلى ثقب أسود، يصبح القلب جسما كثيفا ومضغوطا للغاية يعرف باسم النجم النيوتروني. ومن أجل توضيح الكثافة العالية، من الممكن أن نتخيل أن كل كتلة شمسنا سيتم ضغطها في كرة يبلغ نصف قطرها 10 كيلومترات فقط (!).

تؤدي عملية الانهيار هذه أيضًا إلى إنشاء النيوترينوات، وهي جسيمات تمر عبر أي مادة تقريبًا بسرعات قريبة من سرعة الضوء. عندما يتدفق النيوترينو خارج النواة، تخزن الجسيمات داخلها طاقة عالية للغاية.

وفقًا لمقالة نشرها العالم ديمتري نيدزين عام 1980 من معهد عليخانوف للفيزياء النظرية والتجريبية في روسيا، فإن هذا الفقدان السريع للكتلة يعني أن قوة الجاذبية لنواة النجم المحتضر ستنخفض فجأة. عندما يحدث هذا، فإن طبقات الغاز الخارجية المكونة في معظمها من الهيدروجين والتي لا تزال تحيط بالنواة سوف تطير إلى الخارج مما يؤدي إلى حدوث موجات صدمية ستطير عبر الطبقات الخارجية بسرعة 1,000 كيلومتر في الثانية.

اكتشف عالما فلك من معهد سانتا كروز مؤخرًا أنه عندما تضرب موجات الصدمة الطبقة الخارجية، فإنها ستسخن الغاز الموجود على السطح وتنتج ضوءًا سوف يسطع لمدة عام تقريبًا - وهي علامة قد تساعد العلماء على فهم أن هذا هو بالفعل تشكيل الثقب الأسود. وعلى الرغم من أن الضوء سوف يلمع أكثر سطوعًا بمليون مرة من شمسنا، إلا أن الضوء سيكون خافتًا نسبيًا مقارنة بالنجوم الأخرى. يقول بيرو: "سيكون من الصعب اكتشاف الضوء، حتى في المجرات القريبة نسبيًا منا".

ولكن الآن وفقا له، تم العثور على العلامة. وفي الدراسة الجديدة التي نشرها، توقع أنه يجب أن يكون هناك وميض من الضوء أكبر بـ 10 أو 100 مرة مما تنبأت به الدراسات السابقة. "سيكون هذا الفلاش ساطعًا جدًا، وسيمنحنا أفضل فرصة لمشاهدة حدث ما."

للحصول على أخبار حول هذا الموضوع في الكون اليوم

للحصول على معلومات على موقع Ofli