الثقوب السوداء - الثقوب السوداء العملاقة

الثقوب السوداء العملاقة هي ثقوب ذات كتلة تقدر بين مئات آلاف وعشرات البلايين من الكتلة الشمسية،
ولك أن تتخيل حجم هذا الثقب، فهو كبير بما فيه الكفاية ليحتوي على
1,000 من نظامنا الشمسي تقريبا ويزن حوالي كل النجوم في درب التبانة.
والاعتقاد الحالي بأن أكثر المجرات إن لم يكن كلها بما في ذلك درب
التبانة، تحتوي على ثقوب سوداء عملاقة في مركز المجرة.

وقد بينت الدراسات التي قام بها
فلكيون في جامعة ديركسيل وجامعة ودنير Drexel and Widener Universities
أن تلك الثقوب العملاقة تتواجد حيث تتناثر المجرات ويقل تفاعلها فيما
بينهم، وهذه النتائج تسلّط الضوء على تشكل الثقوب السوداء وعملية
تطورها من خلال إثبات أن البيئة تؤثّر على سرعة نمو المجرات خلال دورات
تطورهم

مميزات الثقوب العملاقة

تتميز التثقوب العملاقة عن أخرياتها
بصفات تنفرد بها، فنجد أن متوسط الكثافة للثقوب السوداء العملاقة يمكن
أن تكون منخفضة جدا، وقد تكون اقل من كثافة الهواء، ويرجع ذلك بسبب أن
نصف قطر شوارزجيلد Schwarzschild يتناسب طرديا مع الكتلة، فحيث أن
الكثافة تتناسب عكسيا مع الحجم، وحيث أن حجم الجسم الكروي (مثل أفق حدث
الثقب الاسود الثابت) ستتناسب طرديا مع مكعب نصف القطر، وتزيد الكتلة
بشكل خطي، يزيد الحجم في نسبة أعظم من الكتلة، وهكذا تقل الكثافة
بإزياد نصف قطر الثقب الأسود.

والميزة الاخرى هي القوة المدية
للثقب الاسود العملاق، فنجد أن تلك القوة على مقربة من أفق الحدث ضعيفة
جدا، حيث أن قلب الحدث Singularity في
المركز يعتبر بعيدا جدا عن أفق الحدث، ورائد الفضاء الإفتراضي الذي
يسافر نحو مركز الثقب الاسود العملاق لا يواجه قوة مدية مؤثرة حتى يصل
إلى عمق الثقب الاسود.

تكون الثقوب

هناك عدة طرق لتشكل الثقوب السوداء العملاقة،
الطريقة الأكثر وضوحا هي النمو البطيئ عن طريق المادة (بدء من الثقب
الاسود بالحجم النجمي).

الطريقة الأخرى لإنتاج ثقب أسود عملاق يتطلب
إنهيار غيمة غاز كبيرة داخل نجم قريب، وربما يكون بحجم مائة ألف كتلة
شمسنا ومافوق، عندها يصبح النجم غير مستقر نتيجة التغيرات الإشعاعية
بسبب زوجي الإكترون والبيزترون المنتج في قلبه، وقد ينهار مباشرة
متحولا إلى ثقب أسود بدون إنفجار سوبرنوفا.

وطريقة أخرى تستلزم تجمع نجمي كثيف والذي يجتاز الإنهيار الرئيسي كطاقة
حرارية سلبية للنظام ينقل تشتت السرعة في القلب إلى سرعات نسبية هائلة.

وقد يكون من المحتمل أن تشكل الثقوب العملاقة
حدث مباشرة وبتأثير الضغط الخارجي في المرحلة الأولى من الانفجار
العظيم.

تكمن
المشكلة في تشكيل الثقوب العملاقة في الحصول على المادة الكافية في حجم
صغير، تحتاج هذه المادة أن يزال تقريبا كل زخمها الزاوي لكي يمكن أن
يحدث هذا، تبدو عملية نقل هذا الزخم الزاوي إلى الخارج عامل إعاقة في
نمو الثقب العملاق ، وتؤدي إلى تشكيل أقراص النمو.

ملاحظة، يبدو هناك حاليا فجوة في توزيع أعداد
الثقوب السوداء في الكون، فهناك ثقوب سوداء بأحجام نجمية تشكلت من تحطم
النجوم، والتي ربما يتراوح كتلتها بعشرة كتل شمسية، اما الثقوب
العملاقة فهي في حدود مائة ألف كتلة شمسية على الأقل، بين هذه الأنظمة
تظهر ندرة تلك الأجسام. على أية حال، توحي بعض النماذج بأن مصادر
الاشعة السينية المضيئة جدا (Ultraluminous
X-ray) قد تكون هي ثقوب سوداء من هذه المجموعة المفقودة.