كتب – رامز يوسف:
تشير حسابات جديدة لنهاية الكون، إلى أن نهاية كل شيء ستأتي أسرع بكثير من توقعات حساباتنا السابقة.
استنادا إلى حسابات الإشعاع الشبيه بإشعاع هوكينج المنبعث من كل شيء في الكون، فإن النهاية الوظيفية للكون ستكون بعد 1078 عامًا فقط. حسنًا، ستكون البشرية قد ماتت بحلول ذلك الوقت، بينما كانت حسابات سابقة تتحدث عن الـ 101100 عام التي كنا نعتقد أن الكون سينتهي فيها.
يقول عالم الفيزياء الفلكية هينو فالكي من جامعة رادبود في هولندا: “إذن، فإن النهاية المرجحة للكون تأتي أسرع بكثير ما كان متوقعًا، لكن لحسن الحظ، لا يزال الأمر يستغرق وقتًا طويلاً جدًا”.
يُعد هذا العمل متابعة مباشرة لبحث نُشر عام 2023، وجد فيه فالكي وزملاؤه، مايكل ووندراك ووالتر فان سويليكوم، أن الثقوب السوداء ليست الأشياء الوحيدة في الكون التي تُصدر إشعاع هوكينج. بل إن الأجسام الأقل كثافة قد تخضع أيضًا لتبخر تدريجي على شكل إشعاع هوكينج، أو ما شابه.
الأمر معقد بعض الشيء، لكن الفكرة الأساسية هي أن الإشعاع الشبيه بهوكينج – الإنتاج التلقائي للجسيمات التي تنطلق حاملةً معها بعضًا من طاقة الثقب الأسود – يمكن أن يحدث عند انحناءات زمكانية أقل تطرفًا.
كان يُعتقد تقليديًا أنه يتطلب أفق حدث – النقطة التي تكون فيها قوة جاذبية الثقب الأسود قوية جدًا لدرجة أن سرعة الضوء لم تعد كافية لتحقيق سرعة الإفلات.
ومع ذلك، وجد الفريق في دراسة عام ٢٠٢٣ أنه يمكن أن يحدث أيضًا حول أجسام أخرى فائقة الكثافة أو ضخمة جدًا. هذا يعني أن انحناء الفضاء حول النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء، بالإضافة إلى عناقيد المجرات الضخمة، يجب أن يُسهّل أيضًا التبخر، وفقًا لنموذج الفريق.
أوضح فالكه عام ٢٠٢٣: “بعد فترة طويلة جدًا، سيؤدي ذلك إلى تبخر كل شيء في الكون في النهاية، تمامًا مثل الثقوب السوداء.. هذا لا يُغير فهمنا لإشعاع هوكينج فحسب، بل يُغير أيضًا نظرتنا للكون ومستقبله”.
السؤال التالي البديهي هو: كم من الوقت سيستغرق ذلك؟
تنتمي الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء جميعها إلى نفس عائلة الأجرام. إنها ما يتبقى من النجم بعد موته؛ حيث تُقذف المادة الخارجية، وينهار اللب ليُصبح جسمًا فائق الكثافة.
يتحول نجم تصل كتلته إلى حوالي ٨ أضعاف كتلة الشمس إلى قزم أبيض، ويبلغ الحد الأقصى لكتلته ١.٤ كتلة شمسية. تُنتج النجوم الضخمة التي تتراوح كتلتها بين ٨ و٣٠ كتلة شمسية نجومًا نيوترونية يبلغ الحد الأقصى لكتلتها حوالي ٢.٣ كتلة شمسية. أما النجوم التي تزيد على ٣٠ كتلة شمسية، فتُصبح ثقوبًا سوداء.
وكلما زادت كثافة الجسم، زاد تطرف مجال جاذبيته. من بين الأجسام الثلاثة، تُعد الثقوب السوداء الأكثر كثافة، والأقزام البيضاء الأقل كثافة. هذا يعني أن الأقزام البيضاء تستغرق وقتًا أطول للتبخر؛ والوقت الذي يستغرقه موت القزم الأبيض هو المقياس الذي استخدمه الفريق لقياس العمر المتبقي للكون.
ولأن الثقوب السوداء تتمتع بأعلى كثافة، وبالتالي أقوى مجالات الجاذبية، توقع الفريق أنها ستستغرق أقصر وقت للتبخر. يستغرق ثقب أسود ذو كتلة نجمية من 1067 إلى 1068 عامًا ليتلاشى تمامًا – ولكن، من المثير للدهشة، أن النجوم النيوترونية تستغرق نفس المدة تقريبًا.
هناك سبب مثير للاهتمام لهذا. يقول ووندراك: “الثقوب السوداء ليس لها سطح. إنها تعيد امتصاص بعض إشعاعها، ما يعيق العملية”.
بالنسبة للقزم الأبيض المتوسط، حسب الفريق عمرًا قدره 1078 عامًا، واضعين حدًا أقصى تقريبيًا لعمر المادة العادية في الكون.
مع ذلك، هناك أشياء في الكون تستغرق وقتًا أطول من القزم الأبيض. سيستغرق القمر 1089 عامًا ليتبخر. سيستغرق جسم الإنسان 1090 عامًا… لذا، حتى لو أردنا أن نعيش إلى الأبد، فقد نواجه في النهاية عقبة هناك.
يستغرق تكوّن ثقب أسود فائق الكتلة 1096 عامًا، بينما تستغرق هالة المادة المظلمة العملاقة التي تبتلع عنقودًا مجريًا هائلًا 10135 عامًا.
من الواضح أن كل هذا لن يسبب لنا أي مشاكل. حتى لو أصبحت البشرية بطريقة ما بين النجوم قبل موت الشمس في غضون 5 مليارات عام، فسيتعين علينا حينها بطريقة ما الاستمرار في الوجود لأضعاف عمر الكون الحالي.
يقول فان سويليكوم: “بطرح هذه الأسئلة ودراسة الحالات المتطرفة، نريد فهم النظرية بشكل أفضل، وربما نكشف يومًا ما لغز إشعاع هوكينج”.
نشر البحث في Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
المصدر: Science Alert
اقرأ أيضا:
