المؤلف : باول سوتر عالم فيزياء فلكية في جامعة سوني ستوني بروك ومعهد فلاتيرون .

لقد اعتدنا على التفكير في مساكن قابلة للحياة في عوالم مائية تدور حولها النجوم مثل الشمس، لكن ورقة بحثية جديدة وجدت موطنًا محتملاً جديدًا،  كوكب صخري يدور بعد حدوث ثقب أسود فائق السرعة

إن القوى الغريبة حول ذلك الثقب الأسود قادرة على تدفئة الكوكب بشكل صحيح ، ولكن هذا السيناريو يأتي مع استنتاج وهو أنه يجب أن يدور الكوكب بسرعة الضوء تقريبًا.

موطن للبشرية

نحن لا نعرف جميع الأماكن القابلة للحياة في عالمنا، لأنه حتى الآن لدينا مثال وحيد فقط وهو نحن. وبينما يستمتع العلماء (ومؤلفو الخيال العلمي) بالتفكير في جميع أنواع الترتيبات الغريبة وإمكانيات أشكال الحياة ، لإجراء عمليات بحث جادة للذكاء خارج الأرض ، فإن أفضل رهان هو استخدام ظروفنا الخاصة كنموذج ، والبحث عن الحياة التي ليست مختلفه جدًا عن حياتنا على الأرض

من ذلك يمكننا استنتاج متطلبين مهمين للغاية، الأول نظام الحياة المشابه لنظام حياتنا مثل يتطلب الماء السائل ، الماء هو الجزيء الأكثر شيوعًا في الكون ويتكون من الهيدروجين (العنصر رقم 1 عندما يتعلق الأمر بالوفرة في الكون) والأكسجين (الناتج الثانوي لتفاعلات الاندماج داخل النجوم مثل شمسنا مما يجعله شائعًا جدًا). ولكن عادة ما يتم تبخير الماء في بلازما -وبالتالي سيء جدًا للحياة- أوفي حالته الصلبة والمجمدة مثل الثلج وكذلك يعتبر غير صالح للحياة .

من الصعب الحصول على المواد السائلة وتتطلب مصدرًا للحرارة ولكن ليس حارًا لدرجة أن الماء يتبخر،  لقد وجدنا هذا التوازن المثالي في نوعين فقط من المواقع: ما يسمى “المنطقة الصالحة للسكن” للنجوم ومجموعة من المدارات حيث يكون ناتج الضوء مناسب تمامًا ؛ ودفن تحت القشرة الجليدية لأقمار معينة من الكواكب الخارجية في نظامنا الشمسي حيث يولد تسخين المد والجزر الطاقة اللازمة.

لكن الحرارة الخام ليست كافية، الحياة عبارة عن عملية معقدة تستخدم الطاقة للقيام بأشياء مثيرة للاهتمام (مثل التنقل والأكل والتكاثر) كل هذه العمليات ليست فعالة بكفاء لذا فهي تولد حرارة مهدرة. يجب التخلص من هذه الحرارة الضائعة بأمان بعيدًا عن البيئة، عدا عن ذلك ينتهي بك الأمر مع سيناريوهات سيئة من تصاعد درجات الحرارة إلى مستويات غير منضبطة وتقتل أي حياة بدأت.

على الأرض نحن نتخلص من الطاقة المهدرة في  فراغ الفضاء نفسه على شكل أشعة تحت الحمراء. هذا التناقض بين مصدر الطاقة ومكان التخلص من فائض الطاقة يمكّن الحياة من الازدهارعلى كوكبنا ، ويفترض أن أي كوكب آخر له إعدادات مماثلة

وحوش دافئة

للوهلة الأولى ، يبدو أن الثقوب السوداء هي أقل المساكن ترحيبًا لأي شكل من أشكال الحياة ،  إنها كائنات مصنوعة من الجاذبية النقية تسحب أي شيء يقترب جدًا من الأفق الخاص بهم ، مما يمنعهم من التواصل مع بقية الكون إلى الأبد أي أنه لا شيئ ولا حتى الضوء يمكنه الهروب من مخالب الجاذبية.

الثقوب السوداء لا تصدر الضوء بنفسها – فهي سوداء تمامًا – ولكن هذه الجاذبية التي لا مفر منها يمكن أن توفر مفاجأة فريدة من نوعها لهم في جميع أنحاء الكون.

إن تخلل الكون هو ما يسمى بالخلفية الكونية الميكروية –  CMB- هو الإشعاع المتبقي عندما كان الكون مجرد طفل عمره 380،000 سنة فقط.  أي إنه والى حدٍ بعيد يعتبر أكبر مصدر للإشعاع في الكون بأكمله ، حيث يغمر بسهولة جميع النجوم والمجرات بعدة أوامر من الحجم. السبب في عدم رؤيتك له هو أنه في منطقة الميكروويف من الطيف الكهرومغناطيسي .

وبعبارةٍ أخرى فإن CMB بارد جدًلا حيث تبلغ درجة الحرارة حوالي 3 درجات فوق الصفر المطلق.

ولكن عندما يقع ضوء CMB في ثقب أسود ، فإنه يتحول إلى لون أزرق ويتصادم إلى طاقات أعلى وأعلى من الجاذبية القصوى. قبل أن يصل ضوء CMB إلى الأفق الخاص بالثقب يمكن أن يكتسب الكثير من الطاقة بحيث يتحول إلى أجزاء من الأشعة تحت الحمراء المرئية وحتى الأشعة فوق البنفسجية من الطيف. أي انه عندما يقرب من الثقب الأسود يصبح ضوء CMB ساخن جدًا .

المكان المعتدل

لذا إذا كنت قادرًا على الاقتراب بدرجة كافية من الثقب الأسود فستجد نفسك دافئًا بشكل مدهش ، وإذا كنت كوكبًا فقد تجد جليد الماء الخاص بك تحول إلى محيطات مياه سائلة – أي مكانًا قابلاً للعيش – .

ولكن لكي تزدهر الحياة ، فإنها تحتاج أيضًا إلى بالوعة حرارية و يمكن توفيرها بسهولة بواسطة الثقب الأسود نفسه

بالقرب من الثقب الأسود تؤدي تشوهات الجاذبية إلى تكبير مظهر الأفق الخاص بالثقب وتورمها أكبر بكثير مما قد تعتقد.

بالقرب من الثقب الأسود (على سبيل المثال  عند نصف قطر أقل من 1٪ فوق الأفق ) ، يتقلص CMB الساخن لملء قرص صغير فقط ، بينما يتضخم أفق الحدث ليغطي 40٪ من السماء. إذا كان كوكبك يدور فسيصبح لديك فلديك شمس وليل أي ماتحتاجه الحياة للقيام بعملها .

لكن المدارات في هذا النطاق عادة ما تكون غير مستقرة للغاية و عرضة للسقوط على طول الطريق إلى السواد المخيف نفسه. في الآونة الأخيرة ، نشر فريق من الباحثين تحليلاً في مجلة Astrophysical Journal ، واستنتجوا هذا السيناريو لمعرفة ما إذا كانت هناك أي طريقة لتحقيق الاستقرار في هذا الوضع . ووجدوا طريقة لجعلها تعمل. إذا كان الثقب الأسود كبيرًا -على الأقل 1.6×108 مرة من كتلة الشمس- ، ويدور بسرعة ، فإنه يستضيف “منطقة صالحة للسكن” بالكاد فوق أفق الثقب نفسه، حيث يرتفع ضوء CMB الحار في الجزء فوق البنفسجي من الطيف ، لكن ليس رهيبًا. وكلما اقترب الكوكب ستدمره قوى الجاذبية الشديدة ، وأبعد من ذلك سيكون الإشعاع CMB شديد البرودة ولكن في القياسات المذكورة مسبقًا في التحليل سيكون الوضع معتدل ومناسب جدًا.

على الرغم من أن هذا السيناريو ممكن  إلا أنه لن يكون جميلًا جدًا. سيتعين على الكوكب أن يدور بسرعة الضوء تقريبًا ، ويختبر عامل تمدد الوقت بالآلاف – وهذا يعني أنه في كل ثانية تمر على هذا العالم ستختفي ساعات بالنسبة لنا-  ومن يدري إذا كان الكوكب يمكنه أن يجد طريقه قريبًا من الثقب الأسود بينما لا يزال على قيد الحياة.

ومع ذلك ، يُظهر العمل أنه يجب علينا إبقاء عقولنا منفتحة على أي احتماليات عندما يتعلق الأمر بالمنازل المحتملة مدى الحياة بما في ذلك بعض البيئات الأكثر رعباً في الكون.

المصدر :https://www.space.com

ترجمة: حنين النمري

تويتر: @7aneen92

مراجعة: لبنى عبدالله آل ربيع

تويتر:  @realubna