يقول العلماء إن الكون الجديد يمكن أن يتشكل داخل نجم يحتضر

تشير دراسة جديدة إلى أن انهيار نجم ضخم يمكن أن يؤدي إلى خلق كون صغير متوسع بدلاً من الكون الثقب الأسود. والجسم الناتج، الذي يسمى جرافاستار، سيتجنب التفرد وأفق الحدث الذي يجعل الثقوب السوداء محيرة للغاية.

تنتج النجوم الضخمة الضوء والحرارة من خلال الاندماج النووي في قلبها. تولد هذه العملية ضغطًا خارجيًا يوازن بين سحب الجاذبية إلى الداخل. ولكن عندما ينفد الوقود من نجم ضخم للغاية، يختفي هذا الدعم. تتولى الجاذبية زمام الأمور، مما يتسبب في انهيار النجم إلى الداخل حتى يصل إلى ما يسميه الفيزيائيون التفرد، وهي النقطة التي تنضغط فيها المادة إلى حالة متطرفة.

بالرغم من الثقوب السوداء ورغم قبولها على نطاق واسع باعتبارها النتيجة النهائية لهذا الانهيار، إلا أنها تثير بعض الأسئلة العميقة. كيف يمكن ضغط كتلة مليارات الشموس في نقطة واحدة؟ كيف يمكن أن يصبح الزمكان منحنيًا بلا حدود عند نقطة التفرد؟ وفي تلك المرحلة، لم تعد قوانين الفيزياء المعروفة تقدم إجابات موثوقة، مما يجعل من المستحيل التنبؤ بما سيحدث بعد ذلك. تخفي الثقوب السوداء أيضًا كل شيء خارج آفاق الحدث الخاصة بها، مما يعني أنه لم يعد من الممكن ملاحظة المادة والطاقة وحتى الضوء بمجرد عبورها تلك الحدود.

Gravastars كبديل للثقوب السوداء

وبسبب هذه التحديات، اكتشف بعض العلماء إمكانية أن تكون الثقوب السوداء في الواقع أنواعًا مختلفة من الأجسام. أحد البدائل المقترحة هو Gravastar، وهو اختصار لنجم فراغ الجاذبية. سيكون من المستحيل تقريبًا رؤية هذه الأجسام الافتراضية فائقة الصغر بسبب جاذبيتها الشديدة.

على عكس الثقوب السوداء، تحتوي نجوم جرافاستار على مادة عادية في طبقاتها الخارجية، بينما تمتلئ باطنها بالطاقة المظلمة. هذا الشكل الغامض من الطاقة من شأنه أن يولد ضغطًا خارجيًا يقاوم انهيار الجاذبية. ونتيجة لذلك، يمكن أن تظل نجوم جرافاستار ضخمة ومضغوطة مثل الثقوب السوداء دون أن تحتوي على متفردة أو أفق حدث.

في حين أن نجوم جرافاستار جذبت الاهتمام منذ فترة طويلة باعتبارها احتمالًا نظريًا، إلا أن سؤالًا رئيسيًا واحدًا ظل دون إجابة: كيف يمكن أن تتشكل فعليًا؟

معادلات أينشتاين والكون المصغر

لقد طور الفيزيائيان النظريان دانييل جامبولسكي والبروفيسور لوتشيانو ريزولا الآن ما وصفوه بالحل الديناميكي الأول لمعادلات ألبرت أينشتاين في النسبية العامة والذي يشرح كيف يمكن للنجم المنهار أن يصبح نجمًا جرافاستاريًا.

ويشير عملهم إلى أنه أثناء انهيار نجم ضخم، يمكن أن يظهر كون مصغر داخل المادة المنهارة. ووفقا للباحثين، فإن هذه العملية تشبه الانفجار العظيم التي أدت إلى ظهور الكون الخاص بنا. كما يُعتقد أن الطاقة المظلمة هي التي تقود توسع كوننا، فإنها ستدعم أيضًا نمو هذا الكون الصغير المتشكل حديثًا.

مع توسع الكون المصغر، فإنه يندفع نحو الخارج مقابل انهيار جاذبية النجم نحو الداخل. يمكن لهذه القوة المعاكسة أن توقف الانهيار قبل أن يتشكل الثقب الأسود. في النهاية، يتطور التوازن بين الكون الصغير المتوسع والمواد النجمية المنهارة. هذا التوازن يخلق Gravastar مستقرًا.

وفقًا للباحثين، يقدم هذا الحل التفسير الأول لمشكلة ناقشها العلماء لمدة 25 عامًا تقريبًا: كيف يمكن أن تنشأ نجوم جرافاستار من انهيار المادة العادية.

إمكانيات جديدة في الفيزياء المتطرفة

ويوضح دانييل جامبولسكي، الذي اكتشف الحل أثناء إكمال رسالة الماجستير تحت إشراف لوتشيانو ريزولا: “يمكن أن يتكشف الانفجار الكبير للكون الناشئ بمجرد أن ينهار النجم بالفعل إلى حد أن يصبح ثقبًا أسود تقريبًا”.

ولا يزال سلوك المادة تحت هذا الضغط الشديد غير مفهوم بشكل جيد، مما يترك الباب مفتوحًا أمام إمكانية ظهور تأثيرات فيزيائية جديدة. وكما لاحظ جامبولسكي: «من الأسهل أن نتصور أن الانفجار الكبير يحدث فقط في مرحلة متأخرة جدًا، عندما تكون المادة مضغوطة بالفعل إلى درجة متطرفة، مما يؤدي إلى ظهور تأثيرات جديدة».

ويؤكد ريزولا، أستاذ الفيزياء الفلكية النظرية بجامعة جوته، أن استكشاف البدائل لا يعني استبعاد الثقوب السوداء. ويضيف: “إن البحث عن بدائل للثقوب السوداء لا ينبغي أن يشير إلى الشك تجاه الثقوب السوداء، التي لا تزال تمثل الحل الأكثر طبيعية وأبسط لمصير انهيار الجاذبية. ومع ذلك، كعلماء بشكل عام، وكعلماء فيزياء نظرية على وجه الخصوص، من الضروري الحفاظ على نهج غير متحيز تجاه ما لا نعرفه، وبالتالي استكشاف كل من الحكمة المقبولة والتفسيرات الأكثر غرابة. يعلمنا التاريخ أنه ليس من غير المألوف أن تصبح الأخيرة هي الأولى”.

المرجع: “تكوين نجوم الجرافاستار” بقلم دانييل جامبولسكي ولوتشيانو ريزولا، 11 يونيو 2026، المراجعة البدنية د.
دوى: 10.1103/c6lw-nx7k

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.