الكون يتداعى بمعدل أسرع بكثير مما كان يُعتقد سابقاً

اكتشف فريق من الباحثين في جامعة رادبود الهولندية أن الكون يتداعى بمعدل أسرع بكثير مما كان يُعتقد سابقاً، بل وتمكّنوا من تحديد الوقت الذي سيشهد فيه الكون نهايته التامة.

نهاية الكون

وبحسب دراسة جديدة نشرتها صحيفة ديلي ميل، فإن جميع النجوم في الكون ستنطفئ تماماً خلال زمن يُقدَّر بـ«كوينفيجنتيليون» عام، أي رقم واحد أمامه 78 صفراً، وهو رقم ضخم لكنه أقصر بكثير من التقديرات السابقة.

تقديرات سابقة

وأشارت التقديرات في وقت سابق إلى فناء الكون بعد زمن يقدر بـ 10 مرفوعة إلى القوة 1100، أي رقم واحد أمامه 1100 صفر.

الانهيار الكوني

ويرى العلماء أن هذا الانهيار الكوني لا يعني بالضرورة دماراً مفاجئاً، بل هو تدهور تدريجي في الطاقة والضوء والكتلة، حيث تتوقف النجوم عن إنتاج الطاقة، وتتحول المجرّات إلى مناطق مظلمة وباردة من الفضاء الخاوي.

تعقيد النماذج الكونية

ويعكس هذا الاكتشاف مدى تعقيد النماذج الكونية وصعوبة التنبؤ بالمستقبل البعيد للكون، لكنه يمنح العلماء نظرة أعمق على مصير النجوم والمادة والطاقة عبر الزمن.

إشعاع هوكينغ

يرجّح العلماء أن العملية التي تقود إلى موت الكون ترتبط بما يُعرف بـإشعاع هوكينغ، وهي ظاهرة تُصدر فيها الثقوب السوداء إشعاعاً أثناء تبخرها التدريجي حتى تختفي تماماً.

ظاهرة الثقوب السوداء

وكان يُعتقد أن هذه الظاهرة تقتصر على الثقوب السوداء فقط، لكن الباحثين من جامعة رادبود أظهروا أن نجوماً ميتة مثل النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء يمكن أن تمر بعملية تبخر مماثلة مع مرور الوقت.

دورة حياة النجوم

تُعد النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء المرحلة الأخيرة في دورة حياة النجوم.

انتهاء النجوم

تنتهي النجوم الضخمة بانفجار سوبرنوفا يعقبه انهيار إلى نجم نيوتروني، بينما تتحول النجوم الأصغر مثل الشمس إلى أقزام بيضاء بعد أن تستنفد وقودها النووي.

نجوم ميتة

وعلى الرغم من أن هذه النجوم الميتة يمكن أن تبقى مستقرة لمليارات أو حتى تريليونات السنين.

تدهور النجوم

ولكن أشارت الدراسة إلى أنها في النهاية تتفكك أو تنفجر عندما تصبح غير مستقرة للغاية بسبب فقدان كتلتها عبر الإشعاع.

عمر الكون

بمعنى آخر، معرفة المدة التي تستغرقها هذه الأجسام حتى تختفي يساعد العلماء على تحديد العمر الأقصى للكون، لأن هذه النجوم ستكون آخر مصادر الضوء والطاقة التي تنطفئ في الكون.

دراسة جديدة

أكّد البروفيسور هاينو فالكه، المتخصص في علم الفلك وفيزياء الجسيمات، أن الدراسات السابقة قد بالغت في تقدير عمر الكون لأنها لم تأخذ بعين الاعتبار تأثير إشعاع هوكينغ، وهو ما سعت دراسته الجديدة إلى تصحيحه.

حسابات جديدة

وأوضح فالكه وفريقه أنهم قاموا بحساب المدة التي تستغرقها النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء لتتبخر من خلال عملية شبيهة بإشعاع هوكينغ، ووجدوا أن ذلك يحدث في غضون زمن يُقدَّر بـكوينفيجنتيليون عام.

نهاية الكون

وقال فالكه في بيان:«نهاية الكون ستأتي في وقت أقرب بكثير مما كنا نتوقع، لكن لحسن الحظ لا يزال أمامنا وقت طويل للغاية».

إشعاع هوكينغ

في عام 1975، اقترح العالم الشهير ستيفن هوكينغ أن جسيمات وإشعاعات يمكن أن تهرب من الثقب الأسود، وهو ما تناقض مع الاعتقاد السائد حينها بأن لا شيء يمكنه الهروب من جاذبية هذه الأجسام الهائلة.

ظاهرة الثقوب السوداء

وفقاً لهوكينغ، tại حافة الثقب الأسود يمكن أن تتكوّن جسيمتان افتراضيتان، قبل أن تتحد الجسيمتان، يتم امتصاص إحداهما في الثقب الأسود بينما تهرب الأخرى إلى الخارج وتُعرف هذه الجسيمات الهاربة بإشعاع هوكينغ.

تلاشي الثقوب السوداء

ومع مرور الوقت، ومع هروب المزيد من هذه الجسيمات، يبدأ الثقب الأسود في التلاشي تدريجياً، وهو ما يتعارض مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين التي تنص على أن الثقوب السوداء لا يمكنها إلا أن تنمو.

مستقبل الكون

كشفت الحسابات الجديدة لفريق الدراسة أن معدل تبخر الأجسام الكونية، مثل النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء، يعتمد فقط على كثافة الجسم وليس على حجمه أو كتلته.

نظرية إشعاع هوكينغ

وجعل ذلك الاكتشاف من السهل تطبيق نظرية إشعاع هوكينغ على أجسام غير الثقوب السوداء، وهو ما شكّل جوهر الدراسة الجديدة التي قُبلت مؤخراً للنشر في مجلة Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

عمر الكون

وعلى الرغم أن الحسابات الجديدة قلّصت عمر الكون المتوقّع بمقدار غير قابل للتصور مقارنة بالتقديرات السابقة، إلا أن البشر ليسوا مهددين بفناء كوني قريب، فالنهاية لا تزال تبعد عنّا بلايين بلايين السنين.

أهمية النتائج

لكن أهمية هذه النتائج تكمن في أنها تفتح باباً جديداً لفهم نظرية هوكينغ المثيرة للجدل، التي كانت ولا تزال موضوعاً لنقاش علمي واسع منذ طرحها في سبعينيات القرن الماضي.

فهم أعمق

وقال البروفيسور والتر فان سويليكم، أستاذ الرياضيات المشارك في الدراسة: «من خلال طرح هذه الأسئلة والنظر في الحالات القصوى، نهدف إلى فهم أعمق للنظرية، وربما في يومٍ ما سنتمكّن من فك لغز إشعاع هوكينغ بالكامل».

تطور علمي

وتمثل الخطوة تطوراً مهمّاً في ربط الفيزياء النظرية بالفلك العملي، وتمنح العلماء أدوات جديدة لاستكشاف نهاية الكون وأسرار الجاذبية والزمن.