ثقب أسود يلتهم نجمًا نيوترونيًّا

ينتج الثقب الأسود عند موت نجم ضخم مسكين في الفضاء، ويتميّز بجاذبيّة شديدة جدًّا؛ لا يمكن لأيّ شيء -حتى الضوء وموجات الإشعاع الكهرومغناطيسي وكذلك الجسيمات- أن يفلتَ منها (1).

أمّا النجم النيوتروني، فهو جُرم سماويّ متوسط الكتلة، تُقدّر كتلته بقرابة ثلاثة أضعاف كتلة الشمس، ويتكون من النيوترونات فقط؛ لذا فهو يتمتّع بكثافةٍ ودرجة حرارة كبيرين، وينتج بعد موت نجم عادي بسبب ضغط الجاذبية الهائل، لذا تبقى النيوترونات بداخله فقط (2).

وعندما تكون كتلة النجم متوسطة فإنه يتحوّل إلى نجم نيوتروني، أمّا إذا كان النجم ذا كتلة ضخمة فسيتحوّل إلى ثُقب أسود.

لكن؛ ما المتوقّع حدوثه عند تصادم ثقب أسود مع نجم نيوتروني؟ 

سنشهد نسخةً فلكيَّة من "صراع King Kong مع Godzilla".

وكشَفَ العلماء عن اندماجات عنيفة بين الأجسام الضخمة (ثقب أسود مع ثقب أسود أو نجم نيوتروني مع نجم نيوتروني) وذلك بقياس تموّجات في الزمان والمكان؛ إذ كشف الفيزيائيون أوّلَ مرة عن موجات الجاذبيّة التي انبعثت عند تصادم ثقبين أسودين هائلين معًا عبر مَرصَد موجات الجاذبيّة بالليزر "LIGO".

ثم رُصِدَ نجمان نيوترونيّان يدوران معًا (حول بعضهما) مُطلِقان وميضًا يسمى: انفجار أشعة جاما، تبَعه انفجار يعرف باسم: كيلونوفا، ممّا ساعد العلماء على وضع حدود لخصائص النجم النيوتروني (3).

أما فيما يخص الكارثة الكونيّة الثالثة؛ فقد نتجَت عن اندماج النجوم النيوترونية مع الثقوب السوداء، ومن المتوقّع أن تُنتج موجات الجاذبية.

سُجِّل أحد اندماجات الثقوب السوداء مع النجوم النيوترونيّة بين يومي 5 و15 كانون الأول (يناير) عام 2020، عبر مرصدَي "LIGO" و"VIRGO"؛ إذ بلغت كتلة الثقب الأسود نحو 8.9 أضعاف كتلة الشمس، في حين بلغت كتلة النجم النيوتروني نحو 1.9 أضعاف كتلة الشمس (3,4).

وقد حدث اندماج آخر (مع اختلاف الكتل بينهما) بعد الأول بأيام؛ وقُدّر بُعدُ الاندماجَين بما يزيد على 900 مليون سنة ضوئية عن الأرض (4).

واستنادًا إلى تقديرات العلماء؛ تحدث هذه الكارثة الكونيّة مرّة واحدة شهريًّا (5)، لكنها غير مرئية -لسوء الحظ- بسبب بُعدها عن الأرض أو لاحتمال ابتلاع الثقب الأسود النجمَ النيوتروني بالكامل نظرًا لضخامة حجم الثقب الأسود.

ماذا سيحدث عند عدم ابتلاع الثقب الأسود للنجم النيوتروني؟

 سيُمزَّق النجم النيوتروني حتمًا بواسطة الثقب الأسود، ويُحدِث انفجارًا (3). وساعدت نتائج هذا الانفجار الباحثين على تحديد خصائص المواد الفائقة الكثافة الغنيّة بالنيوترونات التي تشكل النجوم الميتة (4)، وقد تكشف عن لغز آخر:

كيف امتلأ هذا الكون بالذهب والبلاتين وعناصر أخرى أثقل؟

تقول الفيزيائيّة أليساندرا بونانو: "إن رؤية هذا الاندماج بين النجوم النيوترونية والثقوب السوداء أولَ مرة ما هو إلا عيّنة ضئيلة ممّا يحدث داخل تلك المجموعات السماويّة" (5).

المصادر: