شرح اندماج الثقوب السوداء: ماذا يحدث عندما يصطدم ثقبان أسودان في الفضاء؟

تعد عمليات اندماج الثقوب السوداء واحدة من أكثر الأحداث نشاطًا وكثافة التي حدثت في الكون على الإطلاق. عندما يكون ثقبان أسودان قريبين بدرجة كافية للتصادم، يبدأان في الدوران حول بعضهما البعض على مسافة معينة ويقتربان ببطء. يمكن أن تحدث هذه الحركة بعدة طرق، إما عن طريق الولادة كنجم ثنائي أو عن طريق الالتقاء في مكان ما في الفضاء. ومع ذلك، من أجل الاندماج، يجب عليهم إطلاق كميات كبيرة من الطاقة، والتي تبدأ في الضياع من خلال التفاعلات مع المواد القريبة، مثل الغاز أو الغبار أو حتى النجوم.

فقدان الطاقة للاقتراب

عندما يقترب الثقب الأسود، تؤثر جاذبيته على المساحة المحيطة به. أي جسم قريب، سواء كان كمية صغيرة من الغاز أو جرم سماوي أكبر، يمكن أن يسقط فيه أو يهرب بدفعة من الطاقة. يؤدي هذا التفاعل إلى فقدان الثقب الأسود لبعض طاقته وتقريبه ببطء. ومع ذلك، عند نقطة معينة، لم تكن هذه القوى الخارجية كافية لمواصلة جذبهم.

موجات الجاذبية تتولى زمام الأمور

عندما تقترب الثقوب السوداء بما فيه الكفاية، فإنها تبدأ في إنتاج موجات الجاذبية، والتي هي في الأساس تموجات في نسيج الزمكان. هذه الموجات هي القوة الرئيسية التي تستنزف الطاقة من النظام، ولكنها تصبح قوية بما يكفي فقط عندما تكون الثقوب السوداء قريبة جدًا من بعضها البعض. تظل “مشكلة الفرسخ الفلكي الأخير” سؤالًا بدون حل، حيث يكافح العلماء لشرح كيفية قيام الثقوب السوداء بإغلاق الفجوة النهائية للاصطدامات.

لحظة التأثير

عندما تقترب الثقوب السوداء من نقطة تأثيرها، تبدأ آفاق الحدث الخاصة بها – وهي الحدود التي لا يمكن لأي شيء الهروب بعدها – في التشوه والتمدد تجاه بعضها البعض. وفي نهاية المطاف، تندمج هذه الآفاق لتشكل ثقبًا أسود واحدًا أكبر. الحدث يطلق طاقة هائلة، ويتحول جزء من كتلة الثقب الأسود الأصلي إلى موجات جاذبية، كما لاحظها مرصد LIGO في عام 2016.