نجم المارشميلو قرب ثقب أسود: حدود البقاء والدمار ✦
قام العلماء بمحاكاة لقاء نجم يشبه الشمس مع ثقب أسود في مدار بيضاوي. اتضح أن النجم قد 'يفقد وزنه' تدريجياً بمنح مادته، أو يتمزق في لحظة إذا اقترب أكثر من اللازم. يمكن رؤية التوهج الناتج عن هذا التمزق عبر مسافات شاسعة. ما المصير الذي ينتظر نجماً يقرر الاقتراب كثيراً من ثقب أسود؟
مارشميلو فوق النار: إذا قربته كثيراً ينتفخ ويحترق؛ وإذا أبعدته يتحمّر قليلاً ويفقد بعض قشرته. هكذا يتصرف نجم مثل الشمس (تتكون من الهيدروجين والهيليوم) يدور حول ثقب أسود. عند نقطة الاقتراب، تجذب جاذبية الثقب الغاز. أظهرت النمذجة حداً فاصلاً واضحاً. إذا انخفضت المسافة إلى حوالي 3.45 من نصف القطر الحرج، يبدأ انهيار متسلسل. يفقد النجم كتلته، وتنتفخ طبقاته الخارجية، ويصبح أكثر عرضة للخطر، ثم يتفتت بعد بضع دورات، مسبباً وميضاً ساطعاً. في هذه اللحظة، تزداد الإنتروبيا (مقياس تشتت الطاقة؛ قدمه لودفيغ بولتزمان) بصورة لا رجعة فيها. لكن إذا كانت المسافة أكبر قليلاً، فإن فقدان الكتلة يوسع المدار قليلاً. فيتراجع النجم وكأنه يدفع نفسه بعيداً عن الهلاك. تصبح العملية بطيئة وطويلة: يمكن أن تستمر هذه الأزواج لعقود. هذا يربط بين سيناريوهين: التغذية الهادئة للثقوب والتمزق الكارثي. ستساعد المطيافية والقياس الضوئي وتلسكوب جيمس ويب في اختبار التوقعات. أفكار كارل شفارتسشيلد وسابرامانين تشاندراسيخار حول المادة في الجاذبية القوية تتجسد الآن في نماذج حاسوبية.
🎯 يُسمى تدمير النجم بفعل ثقب أسود أحياناً 'التسبيغتي' (التحول إلى سباغيتي). في المحاكاة الموصوفة، لا يتمدد النجم ليصبح خيطاً فحسب، بل ينتفخ أولاً عدة مرات، تماماً مثل المارشميلو فوق النار.