استطاع العلماء تحديد أنواع مختلفة من الثقوب السوداء من خلال رصدها والبيئة المحيطة بها باستخدام تلسكوبات متقدمة. تُعتبر الثقوب السوداء، أو كما يعرفها علماء الفلك، بمثابة غبار النجوم الناتج عن موت النجوم، وهي أجسام فلكية تعتبر خطيرة بسبب قدرتها على جذب المواد إليها بفعل جاذبيتها القوية.
تشبه الثقوب السوداء آلة مكنسة عملاقة في الفضاء، حيث تمتلك جاذبية قوية قادرة على سحب الضوء، مما يستدعي رصدها بشكل مستمر.
أنواع الثقوب السوداء
تتشكل هذه الأجسام الكونية، التي تمتاز بقوتها الجاذبية، عندما تصل النجوم العملاقة إلى نهاية حياتها. وتنقسم الثقوب السوداء إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
-
الثقوب النجمية: تتكون عندما تحتضر النجوم العملاقة التي تتجاوز كتلتها ثلاثة أضعاف كتلة الشمس.
- تبدأ هذه النجوم في الانهيار تحت تأثير جاذبيتها ثم تستمر في الانضغاط حتى تتشكل الثقب النجمي.
- يتواجد هذا النوع بشكل وفير في مجرة درب التبانة، حيث يقدر عددها بأكثر من 100 مليون ثقب.
-
الثقوب الفائقة: لم يتمكن العلماء من تحديد كيفية تكوينها بدقة، ولكن هناك عدة تفسيرات.
- يفترض التفسير الأول أن هذه الثقوب تنشأ نتيجة اندماج العديد من الثقوب النجمية.
- بينما يوضح تفسير آخر أنها تنجم عن انهيار عدة نجوم في منطقة واحدة.
- يفترض تفسير ثالث أنها تتشكل نتيجة تكتل كتل ضخمة تسحب كميات هائلة من الغبار الناتج عن النجوم المنهارة.
- التفسير الأخير يشير إلى أنها قد تتكون نتيجة تجمع كميات كبيرة من المادة المظلمة.
- الثقوب المتوسطة: تم اكتشاف هذا النوع مؤخرًا، ويتميز بكتلته المتوسطة التي تتشكل نتيجة تفاعلات ناتجة عن تصادم النجوم في عناقيد مضغوطة.
- تؤدي هذه التصادمات إلى تكدس النجوم وانهيارها، ما يسفر عن تكوين ثقب أسود جديد.
خصائص الثقوب السوداء
تتميز الثقوب السوداء المكتشفة بتنوع خصائصها، وفيما يلي ملخص لأبرز ميزات كل نوع وفقًا لما كشف عنه علماء الفلك:
- خصائص الثقوب النجمية: صغيرة الحجم ولكنها تمتلك جاذبية قوية، قادرة على سحب الغازات والغبار من المجرات المحيطة. كلما زادت كمية الغاز والغبار الملتقط، زاد حجم الثقب. بالرغم من حجمها الصغير، إلا أن كتلتها قد تصل إلى 24 ضعف كتلة الشمس، والاشعاعات الناتجة أثناء سحبها للغازات هي من سمحت للعلماء باكتشافها.
- خصائص الثقوب الفائقة: يبلغ قطرها نفس قطر الشمس، لكنها أكبر بكثير. تنمو إلى أحجام أكبر بفضل جاذبيتها العالية، مما يمكنها من جذب كميات أكبر من الغبار والغازات. كتلتها قد تتراوح بين ملايين إلى مليارات أضعاف كتلة الشمس، وتتواجد بشكل رئيسي في مركز كل مجرة.
- خصائص الثقوب المتوسطة: تتواجد بشكل خاص في المجرات القزمة، والتي هي مجرات صغيرة الحجم. تتفاوت كتلتها بين 36,000 إلى 316,000 من كتلة الشمس، وعندما تتجمع هذه الثقوب في نطاق ضيق، قد ينتج عنها تكوين ثقب أسود هائل.
هل ستتحول الشمس إلى ثقب أسود؟
توجه العلماء لدراسة إمكانية تحول الشمس إلى ثقب أسود، وإليكم النتائج التي تم التوصل إليها:
- تشير الدراسات إلى أنه في حال تحول الشمس إلى ثقب أسود، سينتج عن ذلك ظلام كلي ودرجة تجمد على الأرض.
- ومع ذلك، بسبب كتلة الشمس، فإنها لن تتمكن من التحول إلى ثقب أسود في أي مرحلة من حياتها، إذ يجب أن تكون الكتلة أكبر بكثير لتحقيق ذلك.
- عندما تقترب الشمس من نهايتها بشكل طبيعي كأي نجم، فإنها تتخلص من طبقاتها الخارجية والتي تتحول إلى غازات لامعة تعرف بالسديم الكوكبي.
- لذا، بينما لن تتحول إلى ثقب أسود، فإنها ستتحول إلى نجم أبيض قزم في نهاية المطاف.
لماذا تثير الثقوب السوداء قلق العلماء؟
يتساءل العلماء عما إذا كانت الأرض معرضة للسحب أو الابتلاع على يد الثقوب السوداء، ونقدم لكم أبرز الاستنتاجات العلمية حول هذا الأمر:
- تتبع جميع الثقوب السوداء المكتشفة حتى الآن قوانين الجاذبية التي وضعها نيوتن.
- توضح هذه القوانين أن هناك قوة أساسية تجذب جميع الأجسام الكونية، مما ينظم تحركاتها بناءً على كتلتها.
- وبناءً على هذه القوانين، فإن الثقوب السوداء لن تستطيع التحرك بحرية في الفضاء ولن تكون قادرة على سحب الكواكب، بما في ذلك كوكب الأرض، خارج حدود حركتها.
- تشير التقديرات إلى أن قدرة الثقب على سحب كوكب تعتمد على قربه من النظام الشمسي، وهو لا يملك القدرة على الاقتراب بما يكفي لتنفيذ ذلك.
- في حالة استبدال الشمس بثقب أسود، فإنه سيتعامل مع الأرض بنفس طريقة الشمس، مما يعني أنها ستستمر في الدوران في مدارها الطبيعي.
رأي العالم ستيفن هوكينج حول الثقوب السوداء
أثارت الثقوب اهتمام العلماء، مما جعلهم يدرسون آثارها، وفيما يلي رأي الفيزيائي الشهير ستيفن هوكينج:
- يرى هوكينج نظريًا أن الثقوب السوداء ستختفي تدريجيًا على مدى فترة زمنية قصيرة، ويدعو إلى عدم القلق حيال تأثيرها المحتمل على كوكب الأرض.
- قدم هوكينج أدلة تدعم فكرة أن الثقوب ستتضاءل في الحجم إلى أن تختفي نهائيًا في فترة زمنية قصيرة.