نافورة الثقب الأسود: المادة تطير بعيدًا ✦
كيف تولد الثقوب السوداء فائقة الكتلة في الكون المبكر؟ يُظهر بحث جديد أن ضغط سحابة غازية عملاقة يولّد موجات صدمية تتحرك بسرعة تقترب من سرعة الضوء. هذه الموجات تطلق طاقة هائلة، وتبطئ سقوط المادة - تمامًا مثل ازدحام مروري على طريق سريع حيث تتباطأ السيارات ثم تتسارع. يساعد ذلك في تفسير 'النقاط الحمراء الصغيرة' الغامضة التي اكتشفها تلسكوب جيمس ويب.
عثر تلسكوب جيمس ويب في الكون المبكر على ثقوب سوداء بكتلة بمليارات الشموس، رغم أن الوقت المتاح لنموها كان قصيرًا للغاية. أحد التفسيرات هو الانضغاط المباشر لسحابة ضخمة شبه خالية من العناصر الثقيلة. لكن مثل هذا السقوط لا يكون هادئًا.
عند الانضغاط المفاجئ، تنشأ موجة صدمة - تمامًا مثل الماء الذي يندفع من عنق زجاجة ضيّق إذا سُكب بسرعة كبيرة.
ونتيجةً لذلك، يحصل الثقب على كتلة أقل بـ 5 إلى 7 مرات.
لكن الموجة نفسها، وفقًا لقانون تكافؤ الكتلة والطاقة، تحوّل ما يصل إلى عُشر الغاز الساقط إلى إشعاع - أي بكفاءة مضاعفة مقارنة بـ قرص الغاز الدوّار. يسخّن هذا التوهج السحابة، مكوّنًا «شرانق» ساطعة يراها ويب في النوى المجرية النشطة للمجرات البعيدة (التي احمرّ ضوؤها بشدة بفعل تمدد الكون).
تستند الحسابات إلى حلول شوارتزشيلد للثقوب السوداء، ومعادلات النظرية النسبية العامة لـ أينشتاين، ونظرية قفزات الصدمة لـ لانداو؛ الانقطاعات في التدفق حتمية بموجب قانون زيادة الاضطراب، وستتحقق المحاكاة الحاسوبية المستقبلية من هذه الاستنتاجات.
🎯 لكي يصبح الثقب الأسود مرئيًا على حافة الكون، عليه أولاً أن يلفظ تقريبًا كل ما كان ينوي التهامه.