هل تتحول الشمس إلى ثقب أسود يبتلع الأرض؟

من المرجح أن تقوم الشمس بتدمير الأرض في المليارات القليلة القادمة من السنين، ولكن ليس بالتحول إلى ثقب أسود.

محاكاة لثقب أسود في الفضاء. الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية/هابل/مسح السماء الرقمي/نيك رايزنجر/ن. بارتمان

بعد حوالي 5 مليارات سنة، ستصل الشمس إلى نهاية مرحلة احتراقها النووي، ولن تتمكن من مقاومة جاذبيتها. ستنتفخ الطبقات الخارجية للنجم - وهي عملية قد تُدمر الأرض - بينما ينهار لبه إلى حالة شديدة الكثافة، تاركًا وراءه بقايا نجمية. إذا اكتمل انهيار لبه بفعل الجاذبية، فسيكون هذا البقايا النجمية ثقبًا أسود - منطقة من الزمكان كثيفة لدرجة أن الضوء نفسه لا يستطيع الإفلات منها.

مع ذلك، لن تتحول الشمس إلى ثقب أسود. يقول كزافييه كالميت، خبير الثقوب السوداء وأستاذ الفيزياء بجامعة ساسكس (المملكة المتحدة): "الأمر بسيط للغاية: الشمس ليست ضخمة بما يكفي لتصبح ثقبًا أسود".

هناك عوامل عديدة تؤثر على إمكانية تحول النجم إلى ثقب أسود، بما في ذلك تركيبه ودورانه وتطوره، لكن الشرط الرئيسي هو الكتلة المناسبة. صرّح كالميت: "النجوم التي تبلغ كتلتها الأولية من 20 إلى 25 ضعف كتلة الشمس لديها القدرة على الانهيار التجاذبي اللازم لتكوين ثقب أسود".

كان ج. روبرت أوبنهايمر وزملاؤه أول من حسب هذه العتبة، المسماة حد تولمان-أوبنهايمر-فولكوف. يعتقد العلماء حاليًا أن النجم المحتضر يجب أن يترك وراءه نواة بكتلة تعادل ضعفي أو ثلاثة أضعاف كتلة الشمس ليُكوّن ثقبًا أسود.

عندما ينفد الوقود النووي من النجم في نواته، يستمر الاندماج النووي من الهيدروجين إلى الهيليوم في طبقاته الخارجية. لذلك، عندما ينهار النواة، تتمدد الطبقات الخارجية ويدخل النجم مرحلة العملاق الأحمر.

عندما تصبح الشمس عملاقًا أحمر بعد حوالي 6 مليارات سنة (أي بعد مليار سنة من استنفاد الهيدروجين في نواتها)، ستتمدد حتى تصل إلى مدار المريخ تقريبًا، مبتلعةً الكواكب الداخلية، وربما الأرض. ستبرد الطبقات الخارجية من العملاق الأحمر بمرور الوقت وتتمدد، لتشكل سديمًا كوكبيًا حول نواة الشمس المشتعلة.

تمر النجوم الضخمة التي تُشكل الثقوب السوداء بمراحل انهيار وتمدد متعددة، تفقد المزيد من كتلتها في كل مرة. ويرجع ذلك إلى أن الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية يُمكّنان النجوم من تكوين عناصر أثقل. تستمر هذه العملية حتى يتحول قلب النجم إلى الحديد، وهو أثقل عنصر يُمكن للنجم إنتاجه، وينفجر النجم على شكل مستعر أعظم، ويفقد المزيد من كتلته.

وفقًا لوكالة ناسا، فإن الثقوب السوداء النجمية النموذجية (وهي أصغر أنواع الثقوب السوداء التي رصدها علماء الفلك) أضخم من الشمس بثلاثة إلى عشرة أضعاف، وقد تصل كتلتها إلى مئة ضعف. يزداد وزن الثقب الأسود مع ابتلاعه الغاز والغبار المحيطين به، وحتى نجمه المرافق إذا كان جزءًا من نظام ثنائي.

لن تصل الشمس أبدًا إلى مرحلة اندماج الحديد. بل ستتحول إلى قزم أبيض، نجم كثيف بحجم الأرض تقريبًا، وفقًا لكالمِت. لذا، لن تشهد الأرض رعب ابتلاعها بواسطة ثقب أسود.

ثو ثاو (وفقًا لموقع لايف ساينس )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/mat-troi-co-the-bien-thanh-ho-den-nuot-trai-dat-khong-4649807.html