خمس نظريات حول الثقوب السوداء ستذهلك

تعتبر الثقوب السوداء من بين أكثر الأشياء إثارة للجدل في الكون.

لقد استحوذوا على مخيلة الجمهور لعقود ، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى الراحل ستيفن هوكينج ، الذي حولهم من نظرية علمية يصعب فهمها إلى مصدر للعجب الغامض.

لقد قاموا أيضًا بتسلل الثقافة الشعبية من خلال مجلات الخيال العلمي وستار تريك وهوليوود.

ولكن ما هي النظريات الخمس الأكثر غرابة وآسرًا حول الثقوب السوداء التي يتعذر فهمها حتى يحير العقل؟

هنا MailOnline يلقي نظرة.

1. إنهم محاطون بـ “حلقة من النار”

في عام 2019 ، التقط علماء الفلك أول صورة لثقب أسود يقع في مجرة ​​بعيدة.

وصفه العلماء بأنه “وحش” ​​، ويبلغ حجمه ثلاثة ملايين ضعف حجم الأرض.

تُظهر الصورة “حلقة نار” شديدة السطوع ، كما وصفها الباحثون ، تحيط بفتحة مظلمة دائرية تمامًا.

قال هينو فالك من جامعة رادبود في نيميغن بهولندا: “يبدو الأمر كأنك تنظر إلى أبواب الجحيم”.

عندما تستهلك الثقوب السوداء مادة شاردة قريبة جدًا ، فإنها تضغط عليها في قرص شديد السخونة من الغاز المتوهج.

في صورة الثقب الأسود العملاق في قلب المجرة القريبة Messier 87 (M87) ، يبدو الجزء السفلي من الحلقة ساطعًا لأن الغازات هناك تتجه نحو الأرض.

الثقب الأسود أيضًا ينحني الضوء حوله ، وهو ما يخلق الظل الدائري.

2. لديهم “شعر”

في عام 2015 ، اقترح الفيزيائي الراحل البروفيسور ستيفن هوكينغ أن الثقوب السوداء لم تكن “السجون الأبدية” التي يعتقد الكثيرون أنها كذلك ، مضيفًا أنه من الممكن أن تفلت البيانات من الهاوية.

بعد مرور عام ، قام بتوسيع النظرية بالقول إن الإجابة تكمن في جسيمات الطاقة الصفرية ، أو “الشعر الناعم” ، الموجود في أفق الثقب الأسود.

يقترح أن الجسيمات الموجودة على أفق الحدث ، حدود الثقب الأسود ، ستتألف من فوتونات وجرافيتون ، وهي حزم دون ذرية من الضوء وطاقة الجاذبية.

هذه الجسيمات الكمومية المنخفضة جدًا ، أو حتى منعدمة الطاقة ، المترسبة على حافة الثقب الأسود ، يمكنها التقاط وتخزين المعلومات التي تم تجريدها من الجسيمات المتساقطة في الثقب الأسود.

هذا يعني بشكل فعال أنه في حين أن الجسيمات التي تسقط في الثقب الأسود قد تختفي ، فإن معلوماتها لا تزال باقية على حافة النسيان في هذا “الشعر الناعم” من الجسيمات الكمومية.

شبه الفيزيائي النظري عودة المعلومات بموسوعة محترقة ، حيث لن تضيع المعلومات من الناحية الفنية ، ولكن سيكون من الصعب للغاية فك شفرتها.

لم يتم إثبات الفرضية ، ولكن يمكن أن تساعد في حل مفارقة طويلة الأمد حول ما يحدث للغاز والغبار الذي سقط في الثقب الأسود.

3. تنبعث من نوافير الغاز

قبضة الجاذبية القوية للثقب الأسود تعني أنه لا يمكن لأي شيء الهروب إذا اقترب بشدة من حافة الثقب.

لكن العديد من هذه الأجسام الغامضة محاطة في الواقع بتراكم الغاز والغبار الذي يحيط بالثقوب السوداء مثل الماء الذي ينزل في الصرف.

وفقًا لدراسة أجريت عام 2018 ، فإن تراكم المواد هذا عبارة عن عملية من ثلاث خطوات.

أولاً ، يشكل الغاز البارد قرصًا بالقرب من مستوى الدوران ، يسخن حتى تتفكك الجزيئات.

يتم طرد بعض هذه الجزيئات فوق وتحت القرص ، ثم تتراجع لتكوين هيكل يشبه النافورة.

تشير الملاحظات البديلة أيضًا إلى أن هذه الحركة تنتج حلقات مقوسة تحيط بالأعمدة الداخلية للمادة ، والتي تنطلق مباشرة في الهواء وتشبه النوافير بشدة.

4. هم مصدر الطاقة المظلمة

في الشهر الماضي فقط ، أصدر علماء من إمبريال كوليدج لندن إعلانًا مثيرًا عن الثقوب السوداء.

لقد كشفوا بشكل مثير أن الأشياء قد تكون في الواقع مصدر طاقة غير معروفة تعرف باسم الطاقة المظلمة.

في الأساس ، تنبأت نظرية الانفجار العظيم عن خلق كوننا في الأصل أن توسعها سوف يتباطأ – أو حتى يبدأ في الانكماش – بسبب جاذبية الجاذبية.

لكن في عام 1998 ، تفاجأ علماء الفلك عندما اكتشفوا أن الكون لم يكن يتوسع فحسب ، بل كان هذا التوسع متسارعًا أيضًا.

لتفسير هذا الاكتشاف ، تم اقتراح أن “الطاقة المظلمة” هي المسؤولة عن دفع الأشياء بعيدًا بقوة أكبر من الجاذبية.

كان هذا مرتبطًا بمفهوم اقترحه أينشتاين ولكن تم تجاهله لاحقًا – وهو “ثابت كوني” يعارض الجاذبية ويمنع الكون من الانهيار.

مع ذلك ، شكلت الثقوب السوداء مشكلة – فمن الصعب معارضة جاذبيتها الشديدة ، خاصة في مراكزها ، حيث يبدو أن كل شيء ينهار في ظاهرة تسمى “التفرد”.

للتعمق في المشكلة ، أ درس فريق من 17 باحثًا من تسع دول تسعة مليارات سنة من تطور الثقوب السوداء.

لاحظوا المجرات القديمة والكامنة ووجدوا أن الثقوب السوداء تكتسب كتلة بطريقة تتفق معها تحتوي على طاقة الفراغ ، أو الطاقة المظلمة.

في الواقع ، يتناسب حجم الكون في نقاط زمنية مختلفة بشكل وثيق مع كتلة الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات.

بعبارة أخرى ، يمكن حساب كمية الطاقة المظلمة في الكون بواسطة طاقة فراغ الثقب الأسود – مما يعني أن الثقوب السوداء هي مصدر الطاقة المظلمة.

5. قد تكون “أبواب خلفية” لأجزاء أخرى من الكون

توجد في أعماق الثقب الأسود التفرد الثقالي ، حيث تنحني منحنيات الزمكان نحو اللانهاية ، ويمكن لأي مادة تمر عبرها البقاء على قيد الحياة.

أو هكذا كان يعتقد دائمًا.

ومع ذلك ، اقترح الباحثون في دراسة حديثة أنه قد يكون هناك بالفعل مخرج من خلال ثقب دودي في مركز الثقب الأسود ، والذي يعمل بمثابة “باب خلفي”.

وفقًا لهذه النظرية ، فإن أي شيء يسافر عبر الثقب الأسود سيكون “معكرًا” ، أو يتمدد إلى أقصى الحدود ، لكنه سيعود إلى حجمه الطبيعي عندما يظهر في منطقة مختلفة من الكون.

في حين أنه من غير المحتمل أن ينجو الإنسان من هذه العملية ، يقول الباحثون إن المادة داخل الثقب الأسود لن تضيع إلى الأبد كما كان يُعتقد سابقًا ، وبدلاً من ذلك سيتم طردها إلى منطقة أخرى من الكون.

ويقول الباحثون إنه لن تكون هناك حاجة لطاقة “غريبة” لتوليد الثقب الدودي ، كما تقترح نظرية الجاذبية لأينشتاين.