ثقوب سوداء صغيرة أزالت الليثيوم الزائد بعد الانفجار العظيم ✛ ✦

الأصل: "Possible explanation of primordial $$^7$$Li deficit"
· E. V. Arbuzova, A. D. Dolgov
arXiv:2606.03316v2 · 2026-06-02 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
عند تبخرها، دمرت الثقوب السوداء البدائية فائض الليثيوم، مما جعل الصورة الكونية دقيقة.

مباشرة بعد الانفجار العظيم، توسع الكون وبرد، فأنتج أولى العناصر: معظمها هيدروجين وهيليوم، وقليل من الليثيوم. تتنبأ النظرية بكميات الهيدروجين والهيليوم بدقة، لكن الليثيوم-7 يظهر بثلاثة أضعاف ما يُرى في النجوم القديمة — بقعة على لوحة الكون.

ساعدت الثقوب السوداء البدائية — فتات وُلد بعد الانفجار مباشرة — في إزالة تلك البقعة. اكتشف ستيفن هوكينغ أن هذه الثقوب تتبخر، مقذوفة جسيمات. الصغيرة جدًا (بوزن جبل، وحجم أصغر من الذرة) أطلقت نيوترونات — مقذوفات دقيقة حولت الليثيوم-7 إلى ذرات غير مستقرة، التي تحللت فورًا إلى هيليوم-4 عادي. أثناء التبخر، نشأت أيضًا مادة مضادة، لكنها سرعان ما فنيت، دون أن تعترض العملية. هكذا عملت الثقوب السوداء كممحاة، أزالت الليثيوم الزائد دون أن تمس البقية.

منعطف غير متوقع: عادة تبتلع الثقوب السوداء كل شيء، لكن هذه، على العكس، أعادت كتابة التركيب الكيميائي للكون. استمر عملها بضعة آلاف من السنين وقد تترك بصمة في الخلفية الإشعاعية الكونية — أقدم ضوء وصلنا منذ أن كان عمر الكون 380 ألف عام.

إذا شكلت الثقوب السوداء البدائية جزءًا من المادة المظلمة، فقد تتبخر الآن بضع منها كل ثانية في مجرتنا — ألعاب نارية صغيرة لا ترى بالعين.

T_{BH} = \frac{M_{Pl}^2}{8\pi M_{BH}}
تحدد أي الجسيمات تولد عند إشعاع هوكينغ
\tau_{BH} \approx 160 \left( \frac{M_{BH}}{10^{10}\, \text{г}} \right)^3 \, \text{сек}
يبين كم من الوقت يستغرق الثقب الأسود حتى يتبخر بالكامل
العلماء
Stephen HawkingJacob BekensteinGeorges LemaîtreFritz ZwickyKarl SchwarzschildRalph Alpher
المفاهيم
ثقب أسود بدائي الثقوب السوداء في الكون المبكر اضمحلال النيوترينو تخليق نووي بدائي هايبرون باريون النجوم الأولى التقاط نيوتروني نيتروجين سائل إثراء الكون المبكر بالمعادن النوية كتلة النيوترون مضاد النيوترينو إعادة التأين التقاط إلكترون آلية إشعاع هوكينغ ليثيوم بورون نمو التشعبات عملية r