اقرب الثقوب السوداء من الارض

اقرب الثقوب السوداء من الارض

ليس هناك ثقوب سوداء قريبة منا أو من مجموعتنا الشمسية، ويقدر أقرب ثقب أسود لنا والمسمى ب (A0620-00) بحوالي 3000 سنة ضوئية، يعني حتى لو كان يتحرك باتجاهنا بسرعة الضوء، فسيحتاج 3000 سنة للوصول إلينا، هذا إذا كان أصلا يتجه نحونا .

الثقوب السوداء العملاقة

 

إذا قمت برمي صخرة إلى الأعلى فيلاحظ أنها ستفقد سرعتها تدريجيا حتى تصل إلى الصفر. وعندها يجرها التراجع فتعود مرة أخرى إلى الأرض، وبالتالي تبدأ باستعادة سرعتها حتى تصل إلى الأرض بنفس السرعة التي صعدت بها.. إنها الجاذبية الأرضية وقد فرضت سلطتها الكونية على هذه الصخرة، مع العلم أن تسارع الجاذبية الأرضية يبلغ 9.8 م/ث2 في معظم بقاع الأرض. فمن أجل أن تهرب الصخرة من مجال الجاذبية الأرضية، لابد أن تمتلك وسائل بسرعة تبلغ (11 كم) في الثانية، وتسمى هذه السرعة بـ”سرعة الإفلات”. إن الشمس أكثر خطورة من الأرض لأن سرعة الإفلات من سطحها تبلغ (600 كلم) في الساعة، كما أن هذه السرعة أسرع بثلاثة آلاف مرة من طائرة نفاثة. وكلما انضغطت كتلة المادة في حيز ضئيل حتى وصل حجمها إلى ما يسمى “الحجم الحرج”، سيقل احتمال الهروب من هذا الجسم كلما زادت الكتلة وقل الحجم. وبالتالي إن أكبر السرعات لا يمكن أن تصبح سرعة إفلات من هذا الجسم إلى أن تصل من الخطورة، حتى الضوء لا يمكن أن يفلت منه بالرغم من أن سرعة الضوء هي أعلى سرعة اكتشفها العلم حتى اليوم، فأي شيء يمر بهذا الجسم سيحاصره الجسم إلى الأبد.
تعتبر الثقوب السوداء، الظاهرة الأعنف والأكثر غموضا في هذا الجانب. فالثقب الأسود يمثل المرحلة الأخيرة من حياة النجم، حيث ينتج الثقب الأسود من انهيار نجم هائل على نفسه فتتكدس مادة النجم في حجم صغير جدا، وبالتالي فكثافة الثقب الأسود تكون هائلة وجاذبيته مهولة، بحيث إنها لا تسمح لأي شيء يقترب منها أن ينفلت حتى الضوء، ويزداد تركيز الكتلة، أي كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام الفراغ البيني بين الجزيئات) وتصبح قوّة جاذبيته قوّية، بل وإلى أبعد من ذلك. فحسب النظرية النسبية العامة لـ”أينشتاين” فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ يمتص الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم، إذ لا يمكن لأي إشارة أو معلومة أو موجة أو جسيم الإفلات من منطقة تأثيره، فيبدو بذلك أسود.
الأرض كثقب أسود
إن تحول الكرة الأرضية إلى ثقب أسود يستدعي تحولها إلى كرة نصف قطرها (0.9 سم)، وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالي، أي بمعنى انضغاط مادتها لجعلها من غير فراغات بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة المنضدة في الحجم، ووزنها الهائل يبقى على ما هو عليه؛ حيث إن الفراغات الهائلة بين الجسيمات الذرية -نسبة لحجمها الصغير- يحكمها قوانين فيزيائية لا يمكن تجاوزها أو تحطيمها في الظروف العادية.
ويحد الثقب الأسود سطح يعرف باسم “أفق الحدث”. وهنا يجب توضيح نقطة هامة جدا تسبب الخلط عند الكثيرين، وهي أنه يجب التفرقة بين الحجم الذي تتكدس فيه المادة وبين أفق الحدث للثقب الأسود والذي عنده لا يمكن لشيء أن يفلت من الثقب الأسود. فمثلا لو تحولت الشمس إلى ثقب أسود فإن قطره عند أفق الحدث سيصل فقط إلى (3 كلم) بينما ستتكدس كتلة الشمس كلها في نقطة في مركز الثقب الأسود، وبقية الحجم إلى أفق الحدث سيكون عبارة عن فراغ، حيث تسقط كل المادة التي تعبر أفق الحدث في مركز الثقب. ولذلك فإن النظرية النسبية العامة تعرف الثقب الأسود بأنه منطقة من الفضاء الفارغ الذي يحتوي في مركزه على نقطة التفرد، وعند حافته يوجد أفق الحدث.

ماذا يحدث عندما تسقط في ثقب أسود
عند هذه المسألة يُتوقَّع أن تكون درجة حرارة الثقوب السوداء عالية جدا، بل يمكن أن تصل إلى ملايين الدرجات. فعند الاقتراب من الحدود الخارجية للثقب الأسود، والتي تسمى بـ”أفق الحدث” تظهر الجاذبية، وكلما تم الاقتراب من المركز تزداد الجاذبية، وبالتالي تزداد قوة السحب ومن ثم يُنتج الثقب الأسود ما يسمى بـ”قوة المد والجزر” على جسمك، أي إن شدة الجاذبية التي تعمل على رأسك، ستكون أقوى بكثير من الجاذبية التي تعمل على أصابع قدمك (بافتراض أنك تدخل الرأس أولا). هذا في بادئ الأمر حتى يشمل الفرق جسمك كله وتكون قد قطعت إرباً، لأن قوة المد والجزر ستكون أقوى من الروابط الكيميائية في جسمك وتكون حفنة من ذرات منفصلة، تلك الذرات سوف تمتد إلى خط في مسير موكبـي كما وصف تايسون، فستكون مقذوف في السماء مثل معجون أسنان يجري الضغط عليها عن طريق أنبوب… ولا أحد يعرف ما يحدث لتلك الذرات بمجرد وصولها إلى المركز.

البحث عن ثقب أسود
لابد أنه سيكون ورد للقارئ سؤال مهم وهو كيف تم اكتشاف هذه الثقوب إذا كانت تتميز بهذه الشراهة التي تبتلع أي شيء، النجوم، الكواكب ،الغاز، كل شيء حتى الضوء لا يفلت منها. وإجابة هذا السؤال أنه أمكن معرفة وجود الثقوب السوداء بمراقبة بعض الإشعاعات، كالأشعة السينية التي تنطلق من المواد حين تتحطم جزيئاتها نتيجة اقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته. وحديثا تمكن تلسكوب هابل من اكتشاف ثقوب سوداء، وقال العلماء إن الثقوب السوداء توجد في أغلب قلوب المجرات الهائلة وتمتص المواد من قلب المجرة بقوة جذب جبارة، إلا أن فريقا من علماء الفلك الأوروبيين أعلنوا في دورية نيتشر العلمية أن ثقبا أسود يبعد مسافة 5 مليارات سنة ضوئية لا يتوفر له دليل على أنه يستقر في مجرة. والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في عام. ورغم أن أينشتاين يقول “إن محاولة البحث عن ثقب أسود يشبه تقريباً البحث عن قطة سوداء في قبو فحم”، يقول العلماء إنه يوجد ثقب أسود في قلب مجرتنا درب التبانة، وكتلته تساوي كتلة الشمس 4 ملايين مرة -ولكن لا تقلق- فهو يبعد 30 ألف سنة ضوئية، وهو بعيد بالنسبة إلينا أن نقع فيه.

الثقوب السوداء هل هي سوداء فعلاً؟
أطلق هذا السؤال العالم البريطاني ستيفن هوكنج. والحقيقة أن الثقب الأسود في حد ذاته قد يكون غير مرئي، بل وإن الثقوب السوداء ليست سوداء بهذا المعنى. فيمكن الحصول فيها على مواد بدرجة حرارة عالية كافية للتوهج بل يكون مضيئا لدرجة يمكنها أن تضيء مليارات السنين الضوئية. وعند ولادة الثقب الأسود تنتج ومضة من الإشعاع المشرقة التي تظهر على نطاق واضح من الكون.. وأحسب أن هذه التسمية جاءت لأنه يبتلع بجاذبيته الجبارة الضوء المرئي. وكثير من الثقوب السوداء تختبـئ وراء التعتيم والغبار الكوني مما يصعب مراقبتها. فأقرب ثقب أسود هو على بعد 1600 سنه ضوئية، وهو بعيد كل البعد أن يؤثر علينا. وعادة يخلف الثقب الأسود أشعة سينية تظل عالقة في الكون لعقود من الزمن تمكننا من مراقبة الثقوب السوداء والتنبؤ بوجودها.
وأخيراً ورغم تطور العلم الهائل لم يستطع الإنسان احتواء هذه الظاهرة بشيء من اليقين مع العلم أن النظرية النسبية أوجدتها رياضياً وما زال العلماء يجهلون عنها الكثير، وما زالت تحتاج إلى مزيد من الدراسة، ورغم ذلك فهي الظاهرة الأعنف في السماء.

الثقب الأسود في القرآن

يعتبر موضوع الإعجاز العلمي في القرآن الكريم من المواضيع المتميزة بعطائها المتجدد مع تعاقب الزمن، حيث يجد الناس كل حين ما يتوافق أو يشير إلى أشياء تعتبر كشفًا جديدًا، لأنها مما لم يطّلع عليه إنسان من قبل.

وفي عصرنا هذا وجد أهل العلم بين دفتي المصحف الكثير من مواضيع الإعجاز أكثر مما سبق في شتى مجالات العلوم. حتى إن هناك من العلماء من دخل إلى رحاب الإسلام بعد أن اطّلع على نور الإعجاز العلمي الذي يدل على أن القرآن منزّل من رب العالمين مصداقًا لقوله تعالى: (سَنُرِيهِمْ ءَايَاتِنَا فِى الآفَاقِ وَفِى أَنفُسِهِمْ حَتَّى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَق). وفي مقالنا هذا عن الثقوب السوداء، وحالات النجوم بعد فراغ وقودها النووي ـ والذي يعتبر من المواضيع الحديثة والشيقة في الفيزياء المعاصرة ـ سوف أستعرض الإشارات إليها في آيات القرآن الكريم، والتي سبقت كشوف علماء عصرنا، مع الحرص أن لا يكون هناك أي تأويل لتلك الآيات غير مؤيد بالدليل على صحته، كما أنني سأوضح تلك الدلالات التي يمكن استنباطها من ذات النص أو السياق لتأييد الاستدلال. ولذلك فإني قد أوردت النصوص المفسرة للآيات التي استدللت بها.

وكان معظم اعتمادي على تفسير ابن كثير الذي يعتبر من أكثر كتب التفسير تداولاً وذلك بعد الاطّلاع على معظم كتب التفسير.
هذا وأرجو من الله أن لا يؤاخذنا إن نسينا أو أخطأنا في اجتهادنا وما وصلت إليه عقولنا سعيًا وراء التفكر في ملكوته ـ جل وعلا ـ كما أمر سبحانه.

أولاً: النجوم مصابيح السماء: يتغنى فيها الشعراء ويهتدي بها المسافرون ولكن العلماء يعرفونها بأكثر من ذلك، فهي عبارة عن كتل هائلة في الفضاء تحدث عليها اندماجات نووية يتحول بموجبها الهيدروجين إلى هليوم مُطْلِقًا كميات مهولة من الطاقة على شكل حرارة وضوء مثلما يحدث في القنبلة الهيدروجينية.

إن ظواهر التوازن من حكمة الله سبحانه في تدبير الكون. وإن إعطاء النجوم كل ذلك الكم من الحرارة والضوء للكواكب المحيطة (اللازمة لأسباب الحياة كما في كوكبنا) تضمن بقاءها في حالة الاستقرار؛ لأن ضخامة كتل تلك النجوم يقتضي أن تكون قوى الجذب هائلة أيضًا باتجاه مركز كل نجم. وهذه القوى انكماشية تدفع النجم للتقلص على نفسه. إلا أن الاندماجات النووية في النجم هي في الحقيقة قوى انفجارية تدفع النجم إلى التمدد بعيدًا عن مركزه في نفس الوقت؛ لذلك يبقى النجم مستقرٌّا إلى ما شاء الله في ظل توازن هاتين القوتين:
قوى الجذب الثقالي باتجاه مركز النجم.

القوى الانفجارية للاندماجات النووية بعيدًا عن مركز النجم.

لقد ظلت النتائج دائمًا مقنعة بالنسبة للفلكيين الذين اعتمدوا الرصد والمراقبة لفهم النجوم بشكل رئيس. ولكن أولئك الذين فضّلوا اللجوء إلى المعادلات الرياضية كان الموضوع أكثر تشويقًا لمتابعة البحث والمقارنة خصوصًا مع وجود النظريات الحديثة في الفيزياء وتحديدًا نظرية النسبية العامة التي كانت دومًا الأداة المفضلة عند سبر أغوار الكون الفسيح.

ومن المعلوم أن النجم يبقى في حالة الاستقرار حتى ينفد وقوده النووي (كلما زاد حجم النجم كلما ازدادت سرعة الاستهلاك) وحينئذ تتهاوى إحدى قوى الاستقرار ويصبح النجم تحت قوى الجاذبية المهولة التي ستتسلم زمام الأمور في مصير النجم.

إن الأبحاث والنتائج التي تصف الأمور التي ستحصل بعد ذلك تعتبر حديثة نسبيٌّا ولكنها اكتسبت زخمًا كبيرًا واهتمامًا واسعًا بين المتخصصين بل وحتى العامة من الناس ذوي الاطّلاع الجيد الذين جذبتهم بما تطرحه من أشياء لم تكن تخطر على أصحاب الخيال الواسع؛ لذلك فإنه قد أصبح العالم المقعد (ستيفن هوكنج) من أكثر العلماء شهرة بعد أبحاثه الطويلة في هذا المجال، (ومن هنا فقد حرصت على قراءة ما توفر لي من كتبه أو مقالاته). تفيد النظريات الفيزيائية أن النجم بعد نفاد وقوده لا بد أن ينتهي إلى إحدى حالتين تبعًا لكتلته الأصلية وتناسبًا مع الكتلة الحرجة التي قام بحسابها العالم الهندي (شاندر اسيخار) ـ حتى إنها أحيانًا تسمى (كتلة شاندر اسيخار) ـ وهي تساوي أحيانًا كتلة الشمس. وهاتان الحالتان هما:

1 – أن تكون كتلة النجم ضمن حدود الكتلة الحرجة، وفي هذه الحالة سينكمش النجم بفعل جاذبيته حتى يستقر عند حجم معين بسبب القوى المضادة الناشئة عن مبدأ (باولي) في الاستبعاد ليستقر على أحد الشكلين:
القزم الأبيض، ويكون نصف قطره عدة آلاف من الأميال وكثافته عدة أطنان للإنش المكعب، وقد تم رصد عدد كبير من هذه الأقزام البيضاء في مجرّتنا.

النجم النيتروني ويكون نصف قطره بضع عشرات من الأميال ولكن كثافته من رتبة ملايين الأطنان للإنش المكعب، وقد تم رصد النجوم النيترونية منذ عام 1967م بعد ملاحظة نبضات أمواج الراديو التي كانت تشعُّها.

2 – أن تكون كتلة النجم أكبر من الكتلة الحرجة، وهنا ينكمش النجم بشدة ولا تفلح أية قوة في إيقاف هذا التقلص الذي يسحق الذرات والأنوية في كثافة مريعة إلى أن تؤدي إلى نشوء ما يسمى بالثقب الأسود والذي لا يمكن لأي شيء أن يفلت من قواه الجاذبية حتى الضوء نفسه. وعند ذلك يُشكِّل منطقة معتمة في الكون تتوقف عند الدخول إليها كل الحسابات.

نسيج الفضاء:
إن الطريقة الوحيدة التي يتلاءم بها تصورنا للفضاء مع النظريات الحديثة هو توصيفه على هيئة النسيج، وكل نقطة على هذا النسيج تحدد بأربعة أبعاد واختصاراً نعرفها بكلمة أزمكان ـ ثلاثة مكانية وواحد زماني ـ وتمثل أية كتلة في هذا الزمكان (كما يعرف اختصارًا) بانحناء في بنيته المستوية، وهذا الانحناء يتناسب عمقه مع مقدار الكتلة المكثفة في الحيز، وفي حالة الثقب الأسود فإن شدة الكتلة المتكاثفة في منطقة ضئيلة تؤدي إلى انحناء المتصل الزمكاني بشدة حتى ينفرط وتحدث به فجوة يكون الثقب الأسود مركزها وليس مجرد تشوه في الزمكان كما هو الحال مع الكتل الاعتيادية. وعلى أعتاب ذلك الثقب الأسود تصبح كل قوانين الفيزيائية التي لدينا بلا فائدة وتغدو التصورات غامضة بين الخيال الجامح للبعض وبين الإحساس بالعجز التجريبي؛ لأنه لا يوجد مكان في الكون يعرف بأنه ثقب أسود على وجه التأكيد حتى وقت كتابة هذا البحث، وكل ما لدينا هو أماكن متناثرة في مجرات بعيدة يرشح العلماء أنها ثقوب سوداء كما في منبع الأشعة السينية المعروف باسم Cygnus X – 1 ولذلك أتوقف عن الخوض أكثر من ذلك بشأن الثقوب السوداء بعيدًا عن الخوض في التفاصيل الأخرى؛ لأن ما سبق يكفي للوصول إلى ترجمة تقريبية لفكرة بحثي بعيدًا عن التعقيدات الشائكة التي ما تزال مثار بحث واستقصاء بين العاكفين على التحقيق في هذا المجال

بيان آيات الله في رحاب الكون:

إنه بتفهم كل ما سبق من النتائج والأبحاث العلمية، ومقارنة ذلك بآيات القرآن الكريم الذي لا يأتيه الباطل من بين يديه ولا من خلفه، أرى أن هناك إشارات واضحة إلى ما يمكننا التعبير عنه بأنه وجوه من التفسير العلمي في القرآن وسأعرضها على محورين:

المحور الأول: يقول المولى ـ جلّت قدرته: (وَالسَّمَآءِ وَالطَّارِقِ * وَمَآأَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ * النَّجْمُ الثَّاقِبُ). لقد ذكر المفسرون ـ حسب اجتهاداتهم ودون الاستناد إلى نص قاطع من القرآن أو السنة ـ أن المقصود بذلك هو النجم الذي يظهر ليلاً ويختفي نهارًا، كما ورد في تفسير ابن كثير بقوله: (يقسم تعالى بالسماء وما جعل فيها من الكواكب النيرة، ولهذا قال تعالى: (وَالسَّمَآءِ وَالطَّارِق) ثم قال: (وَمَآأَدْرَاكَ مَا الطَّارِق) ثم فسره بقوله: (النَّجْمُ الثَّاقِبُ). قال قتادة وغيره: إنما سمي النجم ثاقبًا لأنه إنما يُرى بالليل ويختفي بالنهار. ويؤيده ما جاء في الحديث الصحيح: (نُهِيَ أن يَطْرُقَ الرجلُ أهله طُروقًا، أي يأتيهم فجأة بالليل). وفي الحديث الآخر المشتمل على الدعاء (إلا طارقًا يطرق بخير يا رحمن). وقوله تعالى (الثَّاقِبُ)، قال ابن عباس: المضيء وقال السدي: يثقب الشياطين إذا أرسل عليها وقال عكرمة: هو مضيء ومحرق للشيطان). انتهى نص التفسير(1).

مقارنة المشاهدات الكونية مع ألفاظ القرآن قد تبين ما غاب عن المفسرين: القرآن هو كلمة الحق التي نزلت من لدن عليم حكيم. فكل حرف وكل كلمة بين دفتي المصحف مقصودة في موضعها وترتيبها، وليس اعتباطًا كما في أغلب كلام البشر. ولقد شدت انتباهي الآيات الثلاث الأولى من سورة الطارق للتأمل والتفكير بأنه ربما قصد بها الثقوب السوداء التي لم تتكشف حقائقها إلا في عصرنا الحاضر؛ إذ إنه لم يكن ممكناً يمكن أن يشير إليها أي من مفسري القرون الماضية، والقرآن الكريم لكل زمان ومكان فكان من البدهي أن نجد فيه ما يتلاءم مع علومنا الحاضرة مع التسليم بأنه ليس من المقبول أن يتم تأويل الآيات دون الاعتماد على منطق تفسيري صحيح؛ لأن خلاف ذلك يكون أشبه بِلَيِّ عنق الآيات لتوافق الفكرة المطلوبة. ولذلك فإني اتجهت إلى تتبع وإحصاء ورود عبارة (وَمَآأَدْرَاكَ) التي وردت في الآية الثانية من سورة الطارق من خلال استقراء نصوص القرآن الكريم، وباستخدام الحاسب الآلي لاستخراج هذه اللفظة، فتوصلت إلى النتائج التالية: وردت صيغة الاستفهام (وَمَآأَدْرَاك) اثنتا عشرة مرة في القرآن الكريم غير ورودها في الآية الثانية من سورة الطارق كالتالي:

(وَمَآأَدْرَاكَ مَاالْحَآقَّةُ) الآية 3 من سورة الحاقة.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاالْحُطَمَة) الآية 5 من سورة الهمزة.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاالْعَقَبَةُ) الآية 12 من سورة البلد.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاالْقَارِعَة) الآية 3 من سورة القارعة.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاسِجِينٌ) الآية 8 من سورة المطففين.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاسَقَرُ) الآية 27 من سورة المدثر.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاعِلِيُّونَ) الآية 19 من سورة المطففين.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَالَيْلَةُ الْقَدْر) الآية 2 من سورة القدر.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَاهِيَهْ * نَارٌ حَامِيَة) الآيتان 10و11 من سورة القارعة.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَايَوْمُ الدِينِ) الآية 17 من سورة الانفطار.
(ثم مَآأَدْرَاكَ مَايَوْمُ الدِينِ) الآية 18 من سورة الانفطار.
(وَمَآأَدْرَاكَ مَايَوْمُ الْفَصْل) الآية 14 من سورة المرسلات.
ونلاحــظ أن كل ما سبق من المجالات المقترنة بتلك الصيغة هي من الغيبيــات التي يجهلهـا الناس ولا يدركونها بحواسهم ولا يعاينوها في واقعهم.

ثم من الملاحظ أن لفظة (وَمَآأَدْرَاك) تقال في كلام العرب عندما يتحدث من يعلم شيئًا إلى من يجهله مع عظم أمر ذلك الشيء، وبما أن الطارق الوارد في الآيات قد سبقه نفس الاستفهام (وَمَآأَدْرَاكَ مَاالطَّارِقُ) فإنه من المستبعد أن يكون المراد به مقصوراً على النجم الظاهر بالليل والذي يراه الناس ويأنسونه بحياتهم اليومية، وإنما الأقرب ـ بعد التوضيح العلمي ـ أن نقول: إن ذلك فيه إشارة إلى الثقب الأسود الذي هو في أصله نجم أصيب بحالة من الانهيار جعلته يصبح ثقبًا في بنية السماء، يقول الحق تبارك وتعالى: (النَّجْمُ الثَّاقِبُ).

ماذا يوجد داخل الثقوب السوداء

إذا كنت تستقل سفينة فضاء، وسافرت بها عبر أحد الثقوب السوداء، فكيف يمكن أن يبدو الأمر؟ الصحفي العلمي “ماركوس وو” يحقق في الأمر.
شيء ما عن الثقب الأسود في الفضاء يسترعي انتباهك بالكامل. بالتأكيد، جاذبية الثقب الأسود في غاية القوة لدرجة أنها تمتص الضوء ذاته. لكن هناك شيء آخر، شيء يصعب تحديده.
ربما كان الظلام الدامس للثقب الأسود، تلك الهوة الغامضة التي ليس لها قاع ولا قرار، هو ما يهمك، أو ربما كان ذلك هو ما يجبرك على أن تقترب أكثر لمعرفة المزيد عنه.
الرحلة إلى أحد الثقوب السوداء هي رحلة ذات اتجاه واحد، أي ذهاب بلا عودة. بمجرد أن تجتاز النقطة التي لا يستطيع الضوء المرور من خلالها، فلا مجال أمامك للعودة. على الأرجح، ستموت بطريقة عنيفة. إذا لم يردعك ذلك، دعنا على الأقل نستكشف ما الذي يمكن أن نراه إذا قدر لنا أن نزور أحد هذه الثقوب السوداء.

عندما يستهلك نجم هائل وقوده، ينهار بفعل وزنه، ويهوي إلى أحد الثقوب السوداء. فقط النجوم ذات الوزن الكبير، والتي تكون عادة أكبر من شمسنا بنحو 25 مرة، هي التي يؤدي موتها إلى ظهور ثقب أسود.

وهناك واحد فقط من بين كل ألف نجم في المجرة يكون حجمه كبيراً لدرجة أن يؤدي إلى ظهور ثقب أسود. في مجرة درب التبانة وحدها هناك على الأقل 100 مليار نجم، وهو ما يعني وجود 100 مليون ثقب أسود كامن هناك.
لكن لا تنس أن الفضاء واسع جداً. حتى لو كنت مسافراً بسرعة الضوء، فإنك تحتاج إلى عدة آلاف من السنين لكي تصل إلى أقرب ثقب أسود.
لكن دعنا نقول إنك وصلت بطريقة أو بأخرى إلى أحد هذه الثقوب السوداء، فما الذي ستراه؟
في الواقع لا شيء. فقط اللون الأسود. ولو قمت بالدوران حوله، ستجد أنه كروي الشكل، ليس كتلك الثقوب المحمولة المسطحة التي تظهر في أفلام الصور المتحركة التي تحمل اسم “رود رانر”.
مغلف بالغبار والغازات
وإذا دار حول نفسه، وهو أمر مرجح، كما تفعل بقية الأشياء في هذا الكون والتي تدور بدرجات معينة، فستجد أن الثقب الأسود متسع في منطقة الوسط، وليس على شكل دائرة تامة.
ولرؤية منظر أكثر إثارة، انتقل إلى مركز درب التبانة، حيث يوجد ثقب أسود هائل أكبر من الشمس بحوالي أربعة ملايين مرة. وقد أدت جاذبية هذا الثقب الأسود إلى تجمع الكثير من جزيئات الغبار والغازات، والتي تراكمت على شكل اسطوانة تتصاعد داخل الثقب، وتحيط بتلك البالوعة، إن صح القول.
ذلك القرص الساخن له منظر أخاذ. أما بالنسبة للثقب الأسود نفسه، فلن يكون بإمكانك رؤيته مباشرة، إذ أنه مغلف بالغبار والغازات. لكن بإمكانك أن ترى كيف تقوم جاذبية الثقب الأسود بتغليف أشعة الضوء حولها، محدثة بذلك صورة بصرية في المواد المحيطة به يطلق عليها اسم “ظل الثقب الأسود”.
وتغلف الجاذبية صورة الظل نفسه، مما يجعل ذلك الظل يبدو أكبر خمس مرات من حجم الثقب الأسود. في العادة، نعتقد أن الضوء ينتقل في حزم ضوئية مستقيمة. لكن بالقرب من الثقب الأسود، تعمل الجاذبية على شفط الخلايا الضوئية (الفوتونات) وتجعلها تدور حول الثقب في مدارات محددة.
بعض هذه الخلايا الضوئية تتمكن من الإفلات من الجاذبية، وتصل إلى عينيك، (أو إلى التلسكوب)، وما ستراه حينها هو حلقة ساطعة على حدود ذلك الظل.
في هذه الأثناء، يدور الجزء الداخلي من القرص على شكل دوامة حول الثقب الأسود بسرعة تقترب من سرعة الضوء. وحسب نظرية أينشتاين النسبية، يظهر مصدر الضوء أكثر سطوعاً إذا كان مندفعاً باتجهاك.
ظل لامع
فإذا كنت تنظر إلى الثقب الأسود يكون ذلك الجزء من القرص الذي يقترب منك أكثر لمعاناً، ويظهر على شكل هلال على حافة الثقب الأسود.
وهكذا عندما لا تستطيع رؤية الثقب الأسود مباشرة، يمكنك أن ترى ظله محاطاً بحلقة مضيئة وبهلال. ويبدي بعض الباحثين قلقهم من أن بعض الغازات وزرات الغبار والجسيمات المشحونة التي تقذف بعيداً عن القرص يمكن أن تحجب عنا رؤية هذ الصورة المثيرة.
ولكي نتصور بالضبط شكل ظل الثقب الأسود، صمم العلماء واحداً من أكثر برامج المحاكاة دقة حتى الآن، والذي يحاكي الطبيعة الفيزيائية للغازات والجاذبية المحيطة بالثقب الأسود.
وقد تبين أن المنظر يمكن أن يبقى واضحاً ومشرقاً، كما تقول فريال أوزيل، عالمة فيزياء الفضاء بجامعة أريزونا، والتي ساهمت في تصميم برنامج المحاكاة.
ويمكن البناء على هذا البرنامج في إنتاج أفلام رائعة، لكن الأهم من ذلك هو أنه يساعد علماء الفلك على توقع ما سيرونه عندما يراقبون في الواقع ظل الثقب الأسود الموجود في درب التبانة.
وبالجمع بين قدرات 11 جهاز تلسكوب حول العالم، يعمل علماء الفلك على التوصل إلى تلسكوب واحد بحجم الكرة الأرضية ليرى للمرة الأولى ظل الثقب الأسود وكلاً من الهلال والحلقة اللذان يميزانه.
تقول أوزيل: “هذا هو ما أحلم به؛ أن نرى حلقة مضيئة في أحد جانبيها أكثر من الجانب الآخر.”
هذا التلسكوب الذي يساوي حجمه حجم الكرة الأرضية يطلق عليه اسم ” Event Horizon Telescope”، وسيحتوي على أدوات وأجهزة تمتد من القطب الجنوبي حتى تشيلي، وسوف يستخدم أجهزة كمبيوتر عملاقة (سوبر كمبيوتر) لسحاب ذلك الكم الهائل من المعلومات.
“ذلك يعطينا مستوى أعلى من التكبير لم يصل إليه أي تلسكوب من قبل”، كما يقول شيب دويليمان، عالم الفلك بمعهد ماساشوسيتس للتكنولوجيا الذي يقود مشروع التلسكوب العملاق. ويضيف: “إن معرفة ماهية ظل الثقب الأسود من كوكب الأرض يشبه رؤية حبة الليمون الهندي ( أو الغريبفروت) على سطح القمر.”
اكتشاف غير مسبوق
خلال الشهور الأخيرة، تمكن العلماء من ربط سبع أجهزة تلسكوب ببعضها، لتصبح جاهزة لإجراء التجارب. وبحلول 2017، يأمل العلماء في أن تكون هذه الأجهزة مهيأة ليرى الناس الثقب الأسود مباشرة من خلالها.
في الحقيقة، ستكون رؤية الثقب الأسود اكتشافاً غير مسبوق، كما يقول دويليمان، وسيكون ذلك بمثابة أقوى دليل حتى الآن على وجود هذه الثقوب السوداء (حيث أن كل الدلائل المتوفرة حالياً غير مباشرة، وتقوم على سبيل المثال على وجود تأثير جاذبية الثقوب السوداء على النجوم القريبة من مركز المجرة).
وسيكون باستطاعة علماء الفيزياء تحليل ما يدور بالتفصيل حول الثقب الأسود، مما سيمكنهم من اختبار التفاصيل المعقدة لنظرية أينشتاين النسبية المتعلقة بالجاذبية.
لكن ربما كانت الرؤية في حد ذاتها أمرا غير كاف، ولا يزال هناك رغبة في معرفة ماذا يوجد داخل الثقب الأسود. ولسوء الحظ، لا يعرف العلماء حتى الآن ما الذي سيحدث.
الفرضيات القائمة تقول إنك إذا اقتربت من الثقب الأسود، فسوف تتمدد وتصبح مثل المعكرونة الرفيعة الطويلة، بمعنى أنه إذا دخلت إلى الثقب الأسود بأقدامك أولاً، فسوف تتعرض أقدامك لجاذبية أكبر بكثير من الجاذبية التي يتعرض لها رأسك.
وكلما اقتربت أكثر من الثقب، سيؤدي الفرق في قوة الجاذبية التي يتعرض لها رأسك وأقدامك إلى أن يتضخم رأسك حتى ينفصل عن جسمك. وعلى الفور تقوم هذه الجاذبية المترددة بتحويل كل خلية في جسمك وكل جزيء وكل ذرة إلى أجزاء أصغر.
وطبقاً للرياضيات، إذا كان الثقب الأسود صغير الحجم نسبياً، أي عدة أعشار من حجم الشمس، فسوف تحدث عملية تمدد وفصل للرأس، وتجزئة للجسد قبل أن يجتاز الإنسان النقطة التي عندها تمتص جاذبية الثقب الأسود الضوء.
أما إذا كان الثقب الأسود ضخماً، أي أكبر ملايين المرات من حجم الشمس، فسيكون الاقتراب من تلك النقطة آمناً، حيث سيحدث التقطيع والذوبان للجسد في مرحلة لاحقة.
في عام 2012، توصل جون بولشينسكي، أثناء محاولة فهم ما إن كانت المعلومات تتوقف وتختفي في أحد الثقوب السوداء إلى الأبد، إلى أن وجود مصير آخر لهذه المعلومات أمر محتمل. فحسب ميكانيكا الكم، تصبح النقطة التي يُمتص عندها الضوء داخل الثقب الأسود جداراً هائلاً من النار يمكنه أن يحولك إلى رماد بمجرد عبوره. ولن تمر حتى بمرحلة التمدد والتقطيع تلك.
عدد من علماء الفيزياء لا تعجبهم هذه الفكرة. فحسب أحد قواعد نظرية أينشتاين النسبية، لا يشعر الإنسان الذي يسقط في نقطة اللاعودة تلك بأي شيء مختلف، فقط يطفو في الفضاء.
فجدار النار ذلك يتناقض إذن مع ما يعرف بـ “مبدأ التكافؤ” (أو مبدأ التساوي بين كتلة الجاذبية وكتلة القصور)، وهو يمثل قاعدة لا يميل علماء الفيزياء إلى إهمالها بسهولة. لهذا، جرب العلماء فكرة تلو الأخرى في محاولة التوصل إلى ما بات يعرف بـ “مفارقة جدار النار”. وفي ذلك الإطار، ليس هناك اتفاق على أي شيء حتى الآن.
ولمعرفة ما يحدث بشكل قاطع داخل الثقب الأسود، عليك ببساطة أن تذهب إلى هناك بنفسك. ولكن تبقى المشكلة في أنك لن تستطيع أن تخبر أحداً بما رأيته، لأنها رحلة ذهاب بلا عودة.

ما هي الثقوب السوداء في الفضاء

 

نجح علماء الفلك لأول مرة في التقاط صورة لثقب أسود، وتعود هذه الصورة لشبكة تلسكوب «إيفينت هوريزون»، وتظهر بقعة مظلمة أمام حلقة تضيء بشكل خافت، وعرضت خلال ستة مؤتمرات صحافية متزامنة أمس (الأربعاء)، في مدن مختلفة من العالم.

لم يكن هناك حتى الآن سوى رسوم عن الثقوب السوداء. والثقب الأسود الذي أميط اللثام عن صورته أمس هو ثقب يمتلك كتلة هائلة ويقع في مركز مجرة «مسييه 87» التي تقع على بعد نحو 55 مليون سنة ضوئية من الأرض.

ولكن، لماذا كل هذا الزخم حول الثقوب السوداء؟

تعرف الثقوب السوداء بأنها منطقة ذات كثافة شديدة في الفضاء، تتضمن كتلة كبيرة جداً تفوق مليون كتلة شمسية، وتعتبر موطن اللامعقول بشرياً، حيث إن كتلة هذه الثقوب مضغوطة بقوة تجعل من المستحيل على أي شيء الإفلات من قوة جاذبيتها، بما في ذلك الضوء.

والثقوب السوداء، أو «الوحوش السماوية» لا تُرى، ولكنها تكشف عن نفسها من خلال المادة التي تبتلعها، وتقع على بعد سحيق من الأرض.

وترتفع درجة حرارة هذه الثقوب كثيرا مما يجعلها تسطع بشكل مميز.

ولكن المادة التي يبتلعها الثقب تصبح ساخنة بشدة قبل أن تلتهم، مما يجعلها تضيء، وهذا السطوع المميز هو الذي يظهر باللون الأحمر في الصورة التي نشرها الباحثون.

وقالت جيسيكا ديمبسي، نائبة مدير مرصد «إيست آسيان» الفلكي في هاواي، التي أسهمت في اكتشاف الثقب الأسود، في حديث نقلته وكالة «أسوشييتد برس»، إن «الصورة تساعد العلماء في تأكيد نظرية النسبية العامة لأينشتاين». وأضافت أن أينشتاين توقع قبل قرن مضى أن يكون شكل الثقب متناظراً، وهو ما عثر عليه العلماء الآن.

وما أعطى هذه الثقوب أهمية كبرى أيضاً، هو الفيزيائي الشهير ستيفن هوكينغ، الذي طرح نظرية جديدة قبل وفاته حول المكان الذي تنتهي فيه المعلومات المفقودة في حال ابتعلت من قبل ثقب أسود.

ويقول هوكينغ في أبحاثه إن هذا المكان الذي تصل إليه المعلومات تضغط فيه الجاذبية بشكل كبير مما يبطل قوانين الفيزياء المعتادة.

وأشار هوكينغ إلى أن المعلومات أو أي مادة تختفي داخل ثقب أسود لا تكون قد فقدت تماماً، فوفقاً لطريقة عمل الكون يجب أن تستقر هذه المواد في مكان ما. وبحسب هوكينغ، فإن المواد التي تعبر الثقب الأسود ربما تذهب إلى عالم بديل لا نعرف أي شيء عنه.

وأكد هوكينغ في نظريته هذه أن العودة إلى عالمنا بعد الدخول في ثقوب سوداء غير ممكنة، لأنها بمثابة ممر لأكوان وأزمان أخرى.

وأكسبت هذه النظرية الثقوب السوداء أهمية بالنسبة للعلماء ولكل الأشخاص المهتمين بالفضاء الخارجي.

ووجه علماء شبكة «إيفينت هوريزون» تلسكوباتهم قبل عامين إلى ثقبين أسودين، أحدهما في مركز درب اللبانة، وبدأوا منذ ذلك الحين يحللون البيانات التي يتلقونها عن هذا الثقب.

ويأمل الباحثون من خلال عمليات رصد الثقب، والتي نشروا نتائجها أيضاً في مجلة «أستروفيزيكال جورنال» المتخصصة، في الإجابة على العديد من التساؤلات الأساسية بشأن الثقوب السوداء. من بين هذه الأسئلة: هل تبدو الثقوب السوداء متوافقة مع التصور النظري لها؟

ويقول أنطون تسينزسوس، مدير معهد «ماكس بلانك» للفيزياء الراديوية في مدينة بون الألمانية: «بصراحة، فوجئنا بمدى توافق البقعة السوداء التي رصدناها مع تصورنا لها من خلال محاكاة الحاسوب التي تنبأنا بالثقب الأسود من خلالها».

الثقوب السوداء ويكيبيديا

الثقب الأسود هو منطقة موجودة في الزمكان (الفضاء بأبعاده الأربعة، وهي الأبعاد الثلاثة بالإضافة إلى الزمن) تتميز بجاذبية قوية جداً بحيث لا يمكن لأي شيء – ولا حتى الجسيمات أو موجات الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء – الإفلات منها. تتنبأ النظرية النسبية العامة بأنه يمكن لكتلة مضغوطة بقدر معين أن تشوه الزمكان لتشكيل الثقب الأسود. يُطلق على حدود المنطقة التي لا يُمكن الهروب منها اسم أفق الحدث. وعلى الرغم من أن عبور حدود أفق الحدث له تأثيرات هائلة على مصير وظروف أي جسم يعبُره، إلا أنه لا تظهر أي خصائص يُمكن ملاحظتها لهذه المنطقة. يعمل الثقب الأسود بصفته جسما أسودا مثاليا، لأنه لا يعكس أي ضوء.  علاوة على ذلك، تتنبأ نظرية المجال الكمي في الزمكان المنحني بٱنبعاث إشعاع هوكينج آفاق الحدث، بنفس الطيف الذي يتسم به الجسم الأسود لدرجة حرارة تتناسب عكسيا مع كتلته. درجة الحرارة هذه على حدود جزء من مليار من الكلفن للثقوب السوداء من الكتلة النجمية، مما يعني استحالة ملاحظتها.
أشار كل من جون ميشيل وبيير سيمون لابلاس إلى وجود أجسام تمتلك حقول جاذبية قوية بحيث لا يمكن للضوء أن يهرب منها في القرن الثامن عشر.  عثر كارل شوارزشيلد على أول حل رياضي حديث للنسبية العامة التي تُميز الثقب الأسود في عام 1916، إلا أن تفسير الحل الرياضي شَكّل منطقة فضاء لا يمكن أن يفلت منها أي شيء كان قد نشر لأول مرة من قِبل ديفيد فينكلشتاين في عام 1958. كانت الثقوب السوداء تعتبر مجرد خيال وفضول لدى علماء الرياضيات لفترة طويلة. لكن خلال ستينيات القرن العشرين، أظهر العمل النظري تنبؤ النسبية العامة بالثقوب. أثار اكتشاف نجوم نيوترونية بواسطة جوسلين بيل بورنيل في عام 1967 الاهتمام بالأجسام المدمجة المنهارة بالجاذبية بصفتها حقيقة فيزيائية فلكية ممكنة.
يعتقد أن الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية تتشكل عند انهيار النجوم الضخمة جدًا في نهاية دورة حياتها. بعد أن يتشكل الثقب الأسود، يمكن أن يستمر في النمو عن طريق امتصاص الكتلة من محيطه. وذلك عن طريق امتصاص النجوم الأخرى والاندماج مع الثقوب السوداء الأخرى، الأمر الذي قد يؤدي إلى تشكل الثقوب السوداء الهائلة والتي تحمل كتلة تعادل ملايين الكتل الشمسية ( M ☉ ). هناك إجماع عام على وجود ثقوب سوداء هائلة في مراكز معظم المجرات.
على الرغم من أن محتواها غير مرئي، يمكن استنتاج وجود ثقب أسود من خلال تأثيرها على المواد الأخرى والإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء المرئي. يمكن للمادة التي تسقط في الثقب الأسود أن تُشكّل قرص تراكم خارجي يتم تسخينه عن طريق الاحتكاك، مما يؤدي إلى تشكيل بعضٍ من أشد الأجسام بريقا في الكون. إذا كان هناك نجوم أخرى تدور حول ثقب أسود، فيمكن استخدام كل من مداراتها وكتلتها لتحديد كتلة الثقب الأسود وموقعه. يمكن استخدام هذه الملاحظات لاستبعاد البدائل المحتملة مثل النجوم النيوترونية. وبهذه الطريقة، تحقق علماء الفلك من العديد من حالات توقعات وجود الثقب الأسود النجمي ضمن الأنظمة الثنائية، وأثبتوا أن مصدر الراديو المعروف بٱسم الرامي A، في قلب مجرة درب التبانة، يحتوي على ثقب أسود هائل يحمل كتلة تقارب 4.3 مليون كتلة شمسية.
في 11 فبراير 2016، أعلن تحالف مرصد ليغو عن أول اكتشاف مباشر لموجات الجاذبية، والتي تعكس فكرة العثور على لحظة اندماج الثقوب السوداء. اعتبارا من ديسمبر 2018، عثر على إحدى عشرة موجة من موجات الجاذبية التي نشأت من اندماج عشرة ثقوب سوداء وموجة جاذبية واحدة ناتجة عن اندماج نجم نيوتروني ثنائي.  في 10 أبريل 2019، تم نشر أول صورة على الإطلاق لثقب أسود وما في جواره، وذلك في أعقاب القراءات التي حصل عليها مقراب أفق الحدث في عام 2017 والمتعلقة بالثقب الأسود الهائل في مركز المجرة مسييه 87.

تعريف الثقوب السوداء

 

الثقب الأسود هو تجمّع كوني ذو جاذبية هائلة، والتي تقوم بسحب كل شيء حولها لها حتى الضوء، ويتشكّل الثقب الأسود عند موت نجم ضخم، ويحدث ذلك عندما يستنفذ النجم جميع وقوده النووي الحراري الداخلي في آخر مراحل حياته ليصل إلى ما يُسمى بالتفرّد، والتي يكون حجمه فيها صفر، وكثافته لا متناهية، وعلى الرغم من أنّه لا يمكن رؤية الثقوب السوداء، إلا أنّا تمثل حوالي 90% من محتوى الكون، ويذكر أنّ الفيزيائي الأمريكي جون ويلر قد أطلق هذا الاسم عليها في عام 1969م. نشأة الثقوب السوداء تنشأ الثقوب السوادء عندما تنفجر النجوم العملاقة في المراحل الآخيرة من حياتها، وتُسمى عمليات الانفجار هذه بِالمستعرات العظمى (بالإنجليزية: supernovae)، والتي تؤدي إلى بعثرة معظم أجزاء النجم في الفضاء الفارغ، وقد تخلّف هذه الانفجارات بقايا باردة لا تحدث فيها عمليات الاندماج النووري، على عكس النجوم الأصغر التي يحدث فيها الاندماج، حيث إنّ هذه العمليات تساعد على إنتاج طاقة وضغط خارجي ثابت، ومتوازن مع قوى السحب للجاذبية الداخلية الناتجة عن كتلة النجم نفسه، فيؤدي غياب هذه القوى في البقايا الباردة للنجم الكبير إلى انهيار النجم على نفسه، كما يتقلّص الثقب الأسود الناشئ إلى حجم صفر، وكثافة لا متناهية لا يستطيع أي جسم الهروب من جاذبيتها الهائلة حتى الضوء، ليصبح ضوء النجم نفسه محصوراً في مداره، لذلك يُعرف هذا النجم الداكن بالثقب الأسود

أنواع الثقوب السوداء

هناك ثلاث أنواع للثقوب السوداء: الثقوب السوداء نجمية الكتلة، الثقوب السوداء فائقة الكتلة، والثقوب السوداء متوسطة الكتلة. الثقوب السوداء نجمية الكتلة صغيرة، لكن قاتلة عندما يحرق النجم وقوده كله، فمن المحتمل أن ينهار، فبالنسبة للنجوم الأصغر التي تضاهي كتلتها حوالي ثلاث أضعاف كتلة الشمس، فإن النواة الجديدة ستصبح نجماً نيوترونياً أو قزماً أبيض، إلّا أنه عندما ينهار نجم أكبر، فسيتابع الانهيار إلى الداخل ليخلق ثقباً أسود نجمي-الكتلة. تَكُون الثقوبُ السوداء التي تتشكل بفعل انهيار نجومٍ مفردة صغيرةً نسبياً، إلاّ أنها مفرطة الكثافة، فمثل هذا النجم يكدّس ثلاثة أضعاف كتلة الشمس أو أكثر في نطاق مدينة، و يؤدي هذا إلى قوة جاذبية هائلة تسحب الأشياء الموجودة حولها، وتقوم الثقوب السوداء باستهلاك الغبار و الغاز من المجرة الأقرب إليها ليصبح حجمها أكبر. الثقوب السوداء فائقة الكتلة وولادة العمالقة تنتشر الثقوب السوداء صغيرة الكتلة في الكون، لكن أقاربها الثقوبُ السوداء فائقة الكتلة تظلُّ المُهيمنة، حيث تُعتبر الثقوبُ السوداء فائقةُ الكتلة أضخمَ بمليون مرة أو حتى مليار مرة من الشمس، إلا أنَّ نصف قطرها مشابه لتلك النجوم القريبة من الأرض، ويُعتقد أن مثل هذه الثقوب تقع تقريباً في مركز كل مجرة ومن ضمنها درب التبانة. إن العلماء غير متأكدين من كيفية تشكُّلِ مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة. فحالما تتشكل فهي تستطيع أن تجمع كتلاً من الغبار و الغاز حولها، و المواد المتوافرة في مراكز المجرات، مما يسمح لها أن تكبر إلى حجومٍ ضخمةٍ. قد تتكون الثقوب السوداء فائقة الكتلة نتيجة اندماج الآلاف من الثقوب السوداء صغيرة الكتلة، وقد تكون سحابات الغاز الكبيرة مسؤولةً أيضاً، بانهيارها بسرعة، مما يعمل على ازدياد الكتلة بسرعة، ويبقى هناك خيار ثالث و هو انهيار عنقود نجمي، أي انهيار مجموعة من النجوم كلها معاً. الثقوب السوداء متوسطة الكتلة عالقةٌ في المنتصف اعتقد العلماء سابقاً أن الثقوب السوداء تأتي من نجوم إما صغيرة أو كبيرة، إلى أن أظهر بحث جديد إمكانيةَ وجود ثقوب سوداء معتدلة أو متوسطة الكتلة. و قد تتشكل مثل هذه الأجسام عند تصادم العناقيد النجمية ضمن سلسلة تفاعلات، كما يمكن للعديد من تلك التي تتشكل في نفس المنطقة، أن تنهار في النهاية في مركز المجرة مُخلفةً ثقباً أسود فائق الكتلة.

فوائد الثقب الأسود

حتى الثقوب السوداء الأكبر يمكن أن تنجم عن التصادمات النجمية. فبعد فترة وجيزة من إطلاق تلسكوب سويفت التابع لناسا في ديسمبر 2004، لاحظ وميض عابر من الضوء القوي المعروف باسم “رشقات أشعة جاما”. قام مرصد تشاندرا الفضائي وتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا في وقت لاحق بجمع بيانات من شفق الحدث، ومن خلال الملاحظات المجمعة استنتج علماء الفلك بأن الانفجارات القوية يمكن أن تحدث عندما يصطدم ثقب أسود ونجم نيوتروني، مما ينتج عنه ثقب أسود آخر.

يمكن أن تساعدنا الثقوب السوداء على فهم الحقيقة الأساسية للكون، فهل كل شيء يمكن تخمينه أو ان الكون يدور عشوائيًا (النظرية العامة للنسبية وميكانيكي الكم). هذان الفرعان من الفيزياء يتناقضان عند الحديث عن الجاذبية الشديدة بمقاييس كمية صغيرة جدًا، ويمكن لدراسة الثقوب السوداء أن تخبرنا كيف يمكننا الجمع بين تلك النظريات في نظرية موحدة. وبدراسة الجاذبية الكمية يمكننا فهم جميع موضوعات الفيزياء الحديثة حول تركيب الكون ونظرية الأوتار.