طريقة لاكتشاف النجوم التي تحتوي على ثقب أسود في مركزها

منوعات

النجوم يمكنها ابتلاع الثقوب السوداء البدائية والعلماء يكتشفون طريقة العثور عليها

18 كانون الأول 2023 13:34

تشتهر الثقوب السوداء بأنها تبتلع أي شيء يقترب منها، ولكن هل يمكن أن تنعكس الرواية ويتم ابتلاع هذه الثقوب السوداء بالكامل؟

تشير دراسة جديدة إلى أنه من الممكن أن تتمكن النجوم من ابتلاع ثقوب سوداء صغيرة جداً والاحتفاظ بها في مراكزها، وربما تكون هناك طريقة للعثور على هذه النجوم، وإذا كان الأمر كذلك، فإنها يمكن أن تساعدنا في فهم المادة المظلمة الغامضة. 

الثقوب السوداء البدائية

تأتي الثقوب السوداء في عدة أشكال معروفة، فهناك تلك التي تولد نتيجة موت النجوم، والوحوش فائقة الكتلة التي تقيم في مركز معظم المجرات، ولكن من المعتقد منذ فترة طويلة أن عدداً كبيراً من الثقوب السوداء كان يجب أن يكون قد نشأت في الثواني القليلة الأولى بعد الانفجار الكبير، ومن الممكن أن تكون هذه الثقوب لا تزال تتجول في الكون، وعلى الرغم من أنها ستكون غير مرئية بالنسبة لنا، إلا أنه لا يزال بإمكاننا استنتاج وجودها من خلال تأثيرات الجاذبية على المادة المحيطة بها، ومن غير المفاجئ أن نعلم أن "الثقوب السوداء البدائية" هي عبارة عن ثقوب سوداء قوية منافسة للمادة المظلمة.

النجوم المتكونة حديثاً يمكنها ابتلاع الثقوب السوداء البدائية

من المؤكد أن تأكيد وجود الأجسام غير المرئية أمر صعب، لكنها قد تكشف عن نفسها من خلال تفاعلها مع الأشياء الأخرى، حيث كان "ستيفن هوكينغ" أول من اقترح فكرة أنه في حالات نادرة جداً، يمكن للنجوم المتكونة حديثاً ابتلاع ثقوب سوداء بدائية صغيرة تبلغ كتلتها حوالي كتلة كويكب متوسط.

ومن ثم سيغوص الثقب الأسود إلى مركز النجم، لكنه لن يدمر مضيفه، وعندما تقوم النجوم بتفاعلات الاندماج النووي في باطنها، تتدفق الطاقة القوية إلى الخارج وهذا الضغط يمنع النجم من الانهيار على نفسه، لكن هذا من شأنه أيضاً أن يحد من كمية الغاز التي يمكن أن تغذي ثقباً أسوداً يجب أن يكون موجوداً في المركز.

نجوم هوكينغ

إنها فكرة مثيرة للاهتمام، ولكن هل يعني ذلك حقاً أن الاثنين يمكنهما أن يعيشا معاً في وئام؟ بالنسبة للدراسة الجديدة، قام العلماء في معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية MPA بوضع نموذج لتطور ما يسمى بـ "نجوم هوكينغ"، باستخدام كتل بداية مختلفة للثقب الأسود، ولدهشتهم، كانت نجوم هوكينغ أكثر استقراراً مما كانوا يتوقعونه، وسيكون من المستحيل تقريباً التعرف عليها من الخارج.

وقال "إيرل باتريك بيلينغر" المؤلف الرئيسي للدراسة: "النجوم التي تحتوي على ثقب أسود في مركزها يمكن أن تعيش لفترة طويلة بشكل مدهش، ويمكن أن يكون لشمسنا ثقب أسود بنفس الضخامة في كوكب عطارد في مركزه دون أن نعرف ذلك".

طريقة لاكتشاف النجوم التي تحتوي على ثقب أسود في مركزها

ومع ذلك، هناك طريقة قد يتمكن بها علماء الفلك من اكتشاف النجوم ذات القلوب المظلمة، حيث سيخلق الثقب الأسود أنماطاً مختلفة للحمل الحراري في أعماق باطن النجم، والتي من المحتمل أن يتم التقاطها من خلال تقنية تسمى علم الزلازل النجمية، ويتضمن ذلك بشكل أساسي دراسة كيفية انتقال الموجات الصوتية عبر النجوم وتأثيرها على سطوع السطح.

ستكون الآثار المترتبة على العثور على نجم هوكينغ ضخمة، وسيكون هذا الاكتشاف أول تأكيد على وجود الثقوب السوداء البدائية، وإذا حدث ذلك، فقد نحصل فجأة على إجابة لغز المادة المظلمة، وهي واحدة من أكثر الألغاز المحيرة التي تواجه علم الكونيات. 

المصدر: مجلة Astrophysical