أقرأ أيضاً
التاريخ: 12-2-2017
1540
التاريخ: 20-12-2015
1676
التاريخ: 8-2-2017
1065
التاريخ: 14-12-2015
1579
|
من المثير للاهتمام أن نفكر في تسلسل الأحداث المحتمل إذا تحولت شمسنا تلقائيا إلى ثقب أسود الآن. أول ما يمكن أن تعرفه أنت أو أنا سيكون بعد ثماني دقائق؛ فضوء الشمس الربيعي الجميل الذي أكتب مُستعينًا به سيتوقف فجأة. ومع أن شدة إضاءة النجم المفرد الذي نُسمّيه شمسنا ضئيلة جدا مقارنة بشدة إضاءة أشباه النجوم وأشباه النجوم الميكروية، فإنه قريب من الأرض بما يكفي ليُمدَّ كوكبنا بنحو كيلووات لكل متر مربع من الطاقة في المتوسط. ومن اللافت أنَّ ذلك كان كافيًا حتى الآن للحفاظ على استدامة كل أشكال الحياة على الكوكب، إذ يُمكِّن النباتات من النمو ، ثم تأكلها الحيوانات التي تأكلها حيوانات أخرى بعدئذ. دائمًا ما كانت الشمس هي المحرك الرئيس وراء كل ذلك. ولكن إذا توقف الاندماج في الشمس وآل مصيرها (على عكس كل التوقعات) إلى الانهيار مكونةً ثقبًا أسود، فعندئذٍ ستُصبح معتمةً جدًّا وسنموت كلنا في النهاية. ولكن على المستوى الديناميكي، لا شيء سيتغير إطلاقًا فيما يتعلق بكوكب الأرض والمجموعة الشمسية بكواكبها والكواكب القزمة والكويكبات ككل. فكل الأجسام الضخمة المستقرة في مدارات حول الشمس ستظل في المدارات نفسها بدرجة كبيرة جدًّا. فاستنادًا إلى طبيعة الجاذبية، ستظل قوى الجذب الناشئة عن الجاذبية خارج الشمس كما هي دون تغيير، سواء أبَقِيَت مساحة نطاقها كما هي الآن، أم انهارت إلى نقطة تفرُّد ضمن أفق حدثٍ يبلغ نطاقه ثلاثة كيلومترات. وكذلك فإن انهيار جسم كروي من كل جوانبه بالمعدل نفسه بسبب تأثير الجاذبية، إلى ثقب أسود لن يُغير إطلاقًا في الزخم الزاوي للأجسام التي تدور حوله في مدارات، ولذا فالأنماط والتنبؤات المستقبلية القائمة على البروج الفلكية وظواهر المد والجزر في المجموعة الشمسية ستبقى على حالها دون أي تغيير إذا غاب ضوء الشمس.
ولكن من المحتمل أن تنشأ مدارات جديدة، وستكون أقرب بكثير إلى الشمس المتحولة إلى ثقب أسود ممَّا كان ممكنا في السابق عندما كانت البلازما الشمسية حائلا يمنع اقترابها. ورغم ذلك، لا يُمكن أن تكون هذه المدارات قريبةً جدًّا من أفق الحدث. فتفاصيل تشوه نسيج الزمكان بفعل نقطة تفرُّدٍ ذات كتلة تعني أنه من المستحيل أن يدور شيء في مدار خارج أفق الحدث نفسه مباشرة. إذ إنَّ محاولة إنشاء مدار دائري هناك تستلزم تدخلا تصحيحيًا باستخدام الصواريخ من أجل الحفاظ على المدار. وفي الحقيقة، تُظهر الرياضيات أنَّ أقرب مسافة يُمكن أن نُصبح موجودين عندها، نحن أو أي جُسَيم ذي كتلة، في مدار دائري مستقر بالقرب من ثقب أسود ثابت ستساوي نصف قطر شفارتزشیلد ثلاث مرات ها قد تلقيت تحذيرًا.
وفي الواقع، من الممكن أن تُوجد مدارات دائرية غير مستقرة حتى مسافة تصل إلى نصف هذه المسافة من ثقب أسود (غير دوّار) من نوعية ثقوب شفارتزشيلد. وتُحدّد هذه المسافة سطحًا كرويًا يُسمَّى أحيانًا كرة فوتونية. ولكن حتى إذا كان الجسم الدائر فوتونا، تكون هذه المدارات غير مستقرة، وسرعان ما سينزلق الفوتون الذي يدور فيها نحو الثقب الأسود، ولا يعود أبدًا، أو ينجرف بعيدًا في الفضاء أصلًا.
ولكن إذا كان الثقب الأسود من نوعية ثقوب «كير»، أي له زخم زاوي، يختلف وضع المدارات القريبة من الثقب الأسود. وعلى وجه التحديد، ستُوجد عندئذٍ كُرتان فوتونیتان، وليست واحدة كما يُوجد حول ثقوب شفارتز شيلد الثابتة الكرة الخارجية للفوتونات التي تدور عكس اتجاه دوران الثقب الأسود (تلك التي نقول إنها في مدارات عكسية). فيما تُوجد داخلها الكرة الفوتونية الثانية للفوتونات التي تدور حول الثقب الأسود في نفس اتجاه دورانه (في مدارات مباشرة؛ أي متجهة من الشرق إلى الغرب). وفي حالة الثقب الأسود الذي يدور ببطء شديد إلى حد أنه لا يختلف كثيرًا عن ثقب شفارتزشيلد الثابت تكون هاتان الكرتان الفوتونيتان شبه منطبقتين بعضهما على بعض في المكان نفسه. أما في حالة الثقوب السوداء ذات الزخم الزاوي المتزايد، فيكون هذان السطحان متباعدين بعضهما عن بعض بمسافة متزايدة. وعند مسافة أقرب من الثقوب السوداء الدوّارة، يُوجد سطح مهم آخر يُسمى الحد الاستاتيكي نوقش في الفصل الثالث). هذا هو السطح الذي لا يمكن عنده أن يبقى شيء ساكنا بالنسبة إلى راصدٍ بعيد؛ فمن المستحيل أن تظل ثابتًا عند هذا القُرب من ثقب أسود دوّار، بغضّ النظر عن مدى قوة الصواريخ التي قد تكون مجهزا بها. فعند هذا السطح، تُسحب كل أشعة الضوء، حتى التي تدور في مدارات عكسية، في اتجاه الدوران. صحيح . أنَّ إمكانية الهروب من الثقب الأسود الدوار تظلُّ قائمة عند هذا القُرب، إذا توفَّر دفع كافٍ، ولكن لا يمكن لأي شيءٍ أن يظل ثابتًا بلا دوران هنا. وعند مسافة أشدَّ قُربا من الثقوب السوداء ، يقع السطح المهم التالي، وهو أُفق الحدث الذي صادفناه في الفصل الأول، أي الغشاء الأحادي الجانب الذي صادفناه أصلًا في سياق الحديث عن ثقوب شفارتزشيلد السوداء. وهكذا فالخروج من كل هذا مستحيل ودخوله له مصير حتمي، تمامًا كما ينطبق على الثقوب السوداء الساكنة.
عادة ما تكون المدارات حول ثقوب كير السوداء غير محصورة ضمن مستوى واحد. والمدارات الوحيدة المحصورة ضمن مستوى واحد هي تلك الموجودة في المستوى الذي يشمل خط الاستواء (أي مستوى التناظر المرآتي للنُّقب الأسود الدوار). أما المدارات الموجودة خارج هذا المستوى الاستوائي، فتتحرك في ثلاثة أبعاد. وتكون هذه المدارات محصورةً ضمن معيَّن محدود بنصف قطر أقصى ونصف قطر أدنى وبزاوية قصوى بعيدًا عن المستوى الاستوائي.
وهكذا فإنَّ تفاصيل الزخم الزاوي للثقوب السوداء لها تأثير شديد في مدى القُرب الذي قد تبلغه الجسيمات من الثقب الأسود، الذي يعتمد هو نفسه على اتجاه حركتها بالنسبة إلى الزخم الزاوي. فإذا كان الثقب الأسود يدور بأقصى زخم زاوي ممكن، يكون نصف قطر الكرة الفوتونية الخاصة بأشعة الضوء التي تدور في نفس اتجاه دوران الثقب الأسود (أي الاتجاه المباشر) مساويًا لنصف القيمة التي كان نصف قطر شفارتزشيلد سيساويها لو كان الثقب الأسود ساكنًا. أما أشعة الضوء التي تتحرك في مدارات عكسية، فإنَّ نصف قطر كرتها الفوتونية يُساوي ضعف نصف قطر شفارتزشيلد. وأما الجسيمات التي لها كتلة وتتحرك في مدارات مباشرة الاتجاه، فيكون نصف قطر أقرب مدار دائري مستقر إلى المركز يُمكن أن تتحرك فيه مُساويًا لنصف قيمة نصف قطر شفارتزشیلد أيضًا. وأمَّا تلك التي تدور في مدارات عكسية، فستكون مداراتها غير مستقرة إذا وقعت على بعد مسافة قريبة كهذه؛ إذ إنَّ نصف قطر أقرب مدار دائري مستقر إلى المركز يمكن أن تدور فيه مساو لقيمة نصف قطر شفارتزشيلد أربع مرات ونصف. وبذلك فالثقب الأسود الدوار يُمكِّن الجسيمات التي تدور في مدارات مباشرة الاتجاه من الدوران على مسافة أقرب دون أن تصل إلى نقطة اللاعودة عند أفق الحدث.
|
|
مخاطر عدم علاج ارتفاع ضغط الدم
|
|
|
|
|
اختراق جديد في علاج سرطان البروستات العدواني
|
|
|
|
|
مدرسة دار العلم.. صرح علميّ متميز في كربلاء لنشر علوم أهل البيت (عليهم السلام)
|
|
|