ماذا يحدث عندما تندمج الثقوب السوداء؟

ماذا يحدث عندما تندمج الثقوب السوداء؟

ماذا يحدث عندما تندمج الثقوب السوداء؟

إن اندماج الثقوب السوداء أمر جميل، وهو من أكثر الأحداث عنفًا في الكون. وإليكم كيف تتكشف هذه العملية.

تبدأ القصة بثقبين أسودين يدوران بعيدًا عن بعضهما البعض في دوائر طويلة كسولة. ربما وُلدا كزوج ثنائي من النجوم، أو ربما التقيا بالصدفة في أعماق الفضاء بين النجوم. وفي كلتا الحالتين، لكي يندمجا، يجب أن يقتربا، مما يعني فقدان قدر كبير من الطاقة المدارية.

النجوم. تتفاعل كل هذه الأجسام مع الثقب الأسود من خلال الجاذبية. وفي بعض الأحيان، تسقط هذه الأجسام داخل الثقب الأسود، ولا يمكن رؤيتها مرة أخرى. وفي أحيان أخرى، تكاد تفشل في الوصول إليه، فتزداد سرعتها قليلاً وتستنزف بعض الطاقة المدارية من الثقب الأسود.

وبمجرد أن تقترب الثقوب السوداء بدرجة كافية، تبدأ عملية أخرى. إذ تهز الثقوب السوداء الزمكان أثناء دورانها حول بعضها البعض، ويؤدي هذا التحريك إلى إطلاق موجات جاذبية تنبعث من الزوج مثل تموجات في بركة. ومع ذلك، فإن الموجات الجاذبية ضعيفة بشكل لا يصدق، ولا تبدأ في استنزاف الطاقة بشكل خطير إلا عندما يكون الثقبان الأسودان قريبين جدًا من بعضهما البعض.

ذات صلة: كيف تقترب الثقوب السوداء الراقصة بما يكفي للاندماج

وقد قاد هذا علماء الفيزياء الفلكية إلى معضلة أطلقوا عليها "مشكلة الفرسخ النجمي النهائي". فقد أظهرت المحاكاة أن التفاعلات التجاذبية مع البيئة يمكن أن تؤدي إلى تقريب الثقوب السوداء إلى مسافة فرسخ نجمي (حوالي 3.26 سنة ضوئية) من بعضها البعض في فترة زمنية معقولة. ولكن ضمن هذه المسافة، لا يوجد ما يكفي من المواد للاستمرار في سحب الطاقة. ومن ناحية أخرى، وعلى نفس المسافة، تكون الموجات الثقالية ضعيفة للغاية، وسوف يستغرق الأمر عدة أضعاف عمر الكون لإنجاز المهمة.

إن مشكلة الفرسخ النجمي الأخيرة تشكل حالياً لغزاً لم يتم حله في الفيزياء الفلكية. ولكن أياً كانت الآلية التي يتم بها ذلك، فإن الثقوب السوداء تقترب في النهاية إلى الحد الذي يسمح للموجات الثقالية بسحب قدر كبير من الطاقة من النظام. وعند هذه النقطة، لا يتبقى أمام الثقوب السوداء سوى بضع ثوان قبل أن تندمج.

وعلى هذه المسافات القريبة، تبدأ الثقوب السوداء في تشويه بعضها البعض. فهي لا تحتوي على أسطح حقيقية؛ أما أفق الحدث فهو حدود غير مرئية تحدد المنطقة التي لا مفر منها. ولكن شكل أفق الحدث لا يعتمد فقط على الثقب الأسود نفسه، بل يعتمد أيضاً على هندسة الزمكان من حوله. لذا، فمع بدء الثقوب السوداء رقصتها القاتلة، تطول أفق الحدث وتمتد باتجاه بعضها البعض.

إننا لا نستطيع أن نفهم ما يحدث بعد ذلك إلا من خلال عمليات محاكاة حاسوبية معقدة تراقب وتتبع تطور آفاق الحدث. ففي غضون ميلي ثانية قبل الاصطدام، يرسل كل ثقب أسود خيطاً رفيعاً ـ نفقاً صغيراً من أفق الحدث ـ نحو رفيقه. وتلتقي هذه الخيوط وتندمج، لتشكل جسراً بين الثقبين الأسودين، كما لو كانا متصلين بحبل سري.

وبسرعة كبيرة، يتسع الجسر وتلتصق آفاق الحدث ببعضها البعض، مثل فقاعتي صابون متصادمتين. وفي غضون لحظة، يندمج الثقبان الأسودان في ثقب واحد.

لا أحد يستطيع أن يتكهن بما يحدث داخل الثقب الأسود. فمركز الثقب الأسود يُعرف باسم "التفرد"، وهي نقطة ذات كثافة لا نهائية. وهنا ينهار فهمنا الحالي للفيزياء. وتُظهِر المحاكاة أن التفردات تلتقي بسرعة ببعضها البعض، ثم تدور حول بعضها البعض لفترة وجيزة ثم تندمج ــ ولكن ما يحدث بالفعل غير واضح.

ومن الغريب أن كتلة الثقب الأسود المندمج حديثًا أقل من مجموع كتلتي الثقبين الأسودين الأصليين. على سبيل المثال، في عام 2016، رصدت مؤسسة التعاون العلمي ليغو أول حدث لموجة جاذبية ناتجة عن اندماج ثقبين أسودين، واكتشفت أن ثقبًا أسودًا يبلغ وزنه 36 كتلة شمسية اندمج مع ثقب أسود آخر يبلغ وزنه 30 كتلة شمسية لتكوين ثقب أسود جديد يزن 63 كتلة شمسية فقط.

قصص ذات صلة:

ماذا حدث للكتل الشمسية الثلاث الإضافية؟ تحولت تلك الكتلة إلى طاقة في هيئة موجات جاذبية. وكان على شخص ما أن يدفع ثمن كل الطاقة المفقودة، والتي جاءت من تحويل كتلة الثقب الأسود نفسه. في كل اندماج للثقوب السوداء، يتحول ما يقرب من 5% إلى موجات جاذبية.

من منظور آخر، فإن هذا يشبه تحويل ثلاث شموس كاملة إلى طاقة نقية. عندما تصطدم الثقوب السوداء، فإنها تطلق طاقة أكبر من أي نجم في الكون – وكل هذا يحدث في صمت تام وظلام.


تابعونا على أخبار جوجل


شارك الخبر

فيلم Interstellar يحصل على نسخة 4K UHD و Blu-ray الفاخرة بمناسبة الذكرى السنوية العاشرة تحتفل سلسلة أفلام الفضاء الخارجي "إنترستيلار" للمخرج كريستوفر نولان بمرور 10 أعوام على صدورها الشهر المقبل، وما لم يكن اسمك نيل ديغراس تايسون أو براين كوكس، فقد لا تزال حائراً بعض الشيء بشأن كل نقاط الحبكة المتشابكة الكمومية وأجهزة السرد الإزاحي الزمني المقدمة في هذا الفيلم المذهل الذي صدر عام 2014. لا يستطيع أحد أن يجادل في أن نطاق الفيلم وتأثيراته البصرية وفهمه للكواكب الخارجية والثقوب السوداء شكل قصة مقنعة، وإن لم تكن غير قابلة للفهم، عن بحث البشرية عن منزل صالح للسكن بعد أن أصبحت أرضنا قاحلة. احتفالًا بالذكرى السنوية الـ 15 لفيلم Interstellar، ستطلق شركة Paramount Pictures Home Entertainment مجموعة جديدة محدودة الإصدار بتقنية 4K UHD وBlu-ray في 10 ديسمبر 2024، وهي مليئة بالعديد من الساعات من الميزات الخاصة والمقابلات والمقاطع القصيرة والمواد الترويجية والقصص المصورة ومقتنيات المهمة. قد يعجبك ذات صلة: شرح علم "إنترستيلار" (إنفوجراف) مجموعة جديدة من الأفلام الفاخرة بمناسبة الذكرى السنوية العاشرة لفيلم "Interstellar"! (حقوق الصورة: Paramount) وهنا الملخص الرسمي: "احتفل بمرور 10 سنوات مثيرة من فيلم ""إنترستيلر"" مع هذا الإصدار الفاخر الذي يضم حصريًا فيلم ""المستقبل الآن""، وهو فيلم قصير يلقي نظرة على هذه الملحمة التاريخية للمخرج الحائز على جائزة الأوسكار كريستوفر نولان (""أوبنهايمر""). يتولى فريق من الرواد المهمة الأكثر أهمية في تاريخ البشرية – لاكتشاف ما إذا كان للبشرية مستقبل بين النجوم. يلعب الممثل الحائز على جائزة الأوسكار ماثيو ماكونهي دور الطيار السابق الذي تحول إلى مزارع والذي أجبر على ترك عائلته والأرض المتدهورة خلفه، لقيادة رحلة استكشافية تسافر خارج هذه المجرة. أخبار الفضاء العاجلة، وأحدث التحديثات حول إطلاق الصواريخ، وأحداث مراقبة السماء والمزيد! "تتضمن هذه المجموعة المحدودة الفيلم الروائي الطويل بتقنية 4K Ultra-HD وBlu-ray، وقرص منفصل يحتوي على ميزات خاصة، ونسخًا طبق الأصل من خمسة أزياء، وخمس نسخ ملصقة مسرحية، وتسلسل قصص مصورة لم يسبق له مثيل من أرشيف المخرج." فيلم Interstellar – الإعلان الرسمي – YouTube شاهد على لقد قامت شركة Paramount Pictures Home Entertainment بعمل رائع في تحميل مجموعة الذكرى السنوية العاشرة هذه بكل قطعة يمكن تخيلها من هدايا BTS ودردشات المبدعين والمقاطع القصيرة التي تعتمد على قرص Blu-ray للفيلم. اطلع على القائمة الرائعة للمحتوى الإضافي والأفلام الوثائقية القصيرة المعبأة في هذا العرض الاستعادي للمسلسل المرموق: "المستقبل هو الآن: نظرة إلى الوراء على فيلم Interstellar" "استكشف تأثير فيلم Interstellar بعد مرور 10 سنوات من خلال مقابلات جديدة مع المخرج والمؤلف المشارك كريستوفر نولان، والمنتجة إيما توماس، والمنتج التنفيذي كيب ثورن، والمؤلف المشارك جوناثان نولان. من تطوير صور الثقب الأسود النبوية إلى تصميم الإنتاج الثوري لـ IMAX، يتم توفير سياق إضافي من قبل الزملاء والمعجبين بما في ذلك المخرج بيتر جاكسون (سيد الخواتم) والمخرج دينيس فيلنوف (الكثبان الرملية)." "داخل بين النجوم" "The Endurance" (1080p, 9:24): تصميم المركبة بحيث تشبه محطة الفضاء الدولية، مع مراعاة الوظيفة والاحتياجات الحقيقية في الاعتبار. كما تقدم جولة تفصيلية للجزء الداخلي. "التصوير في أيسلندا: كوكب ميلر/كوكب مان" (1080 بكسل، 12:42): نظرة على المواقع الأيسلندية التي حلت محل المناظر الطبيعية الغريبة في الفيلم والتحديات والفوائد التي قدمتها هذه المواقع. "الرينجر والمركبة اللاندر" (1080 بكسل، 12:20): جولات أخرى حول التصميمات الداخلية للمركبة بالإضافة إلى تفاصيل الوظيفة والتصميم والبناء. "المنمنمات في الفضاء" (1080 بكسل، 5:29): نظرة على استخدام نماذج بأحجام مختلفة ومبنية لأغراض مختلفة. "محاكاة انعدام الجاذبية" (1080 بكسل، 5:31): يتناول عمليات محاكاة غياب الجاذبية في الفيلم. "المعالم السماوية" (1080 بكسل، 13:22): فحص للتفاصيل العلمية والنظريات المستخدمة في جميع أنحاء الفيلم والتي تدفع القصة. "عبر كل الأبعاد والزمن" (1080 بكسل، 9:02): نظرة على نظرية وتصميم وتنفيذ أحد أهم العناصر المرئية في نهاية الفيلم. "الأفكار النهائية" (1080 بكسل، 6:02 دقيقة): يتحدث الممثلون وطاقم العمل عن الفيلم وآمالهم في أن يكون مصدر تأثير وإلهام للأجيال القادمة. "المقاطع الدعائية" (1080 بكسل): مقطع دعائي (1:52)، مقطع دعائي 1 (2:34)، مقطع دعائي 2 (2:35)، ومقطع دعائي 3 (2:29). فن صندوق الإصدار المحدود بمناسبة الذكرى السنوية العاشرة لفيلم "Interstellar". (حقوق الصورة: Paramount) قصص ذات صلة: من المقرر إطلاق "Interstellar 10th Anniversary Collector's Edition" بتقنية 4K UHD وBlu-ray في 10 ديسمبر 2024.