ما هو الثقب الأسود؟ الثقب الأسود وكيف تُعرف كل تفاصيله. يتساءل الكثير منا عن هذا الإنجاز الضخم، لكن لفهمه يتطلب معرفة بالفيزياء والكيمياء وعلم الفلك، لذلك حاول العديد من الباحثين إعطاء بعض الشرح للثقب الأسود الذي بقي خيال حتى الآن.
لفهم هذه الأشياء، عليك أن تعرف أن الفضاء الشاسع يتميز بالظلام وبه العديد من البقع الداكنة والسوداء أكثر من غيرها، لكن العديد من العلماء يدعون أن الثقب الأسود يعتبر الأغمق على الإطلاق.
تعريف الثقب الأسود
- إنه مكان مظلم للغاية في الفضاء المطلق حيث تكون الجاذبية عالية للغاية
- حتى يتمكنوا من جذب الضوء ولا يمكن رؤية الثقوب السوداء.
- لكن التلسكوبات الفضائية تساعد في ذلك، بالإضافة إلى بعض الأدوات الخاصة التي يمكنك العثور عليها.
- حتى من خلال هذه الأدوات، يمكنك مراقبة كل سلوك النجوم بالقرب من الثقوب.
- حيث تتصرف النجوم بشكل مختلف، ويعتقد الكثيرون أن هناك الكثير في مجرة درب التبانة التي تحتوي على كوكب الأرض.
- تنبأ العالم ألبرت أينشتاين أيضًا بوجود ثقب أسود في نظريته النسبية العامة في عام 1916.
- عرف الفلكي الأمريكي جون ويلر هذه القيمة في عام 1967 بعد أن اكتشف أول ثقب على الإطلاق في عام 1971.
انظر أيضًا: 19 حقيقة عن الظواهر الغامضة والغريبة التي لا يستطيع العالم تفسيرها
ما هو حجم الثقب الأسود؟
- يمكن أن يكون حجمه كبيرًا أو صغيرًا، حيث يعتقد العلماء أن أصغر ثقب أسود هو حجم الذرة.
- لكن كتلته بحجم جبل كبير، وهناك أيضًا نوع من الثقوب يُعرف بالثقب الأسود النجمي، والذي تبلغ كتلته حوالي عشرين ضعف كتلة الشمس.
- يُطلق على أكبر نوع من الثقوب اسم الثقب الفائق، لأن كتلته تتجاوز مليون كتلة الشمس مجتمعة.
- اكتشف العلماء أنه يوجد ثقب أسود هائل في مركز كل مجرة.
- يُطلق على الثقب الأسود داخل مجرة درب التبانة اسم ثقب القوس وتبلغ كتلته حوالي أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس.
متى تم اكتشاف الثقب الأسود؟
- بمجرد أن نعرف ما هو الثقب الأسود وحجمه، نحتاج إلى معرفة متى تم اكتشاف الثقب الأسود.
- حيث جمع العديد من العلماء من جميع أنحاء العالم والفيزيائيين وعلماء الفلك كل المعلومات.
- يدرسون الكون ومكوناته الطبيعية ويطرحون عددا من النظريات المختلفة.
- ومن أهم هذه النظريات التي ساهمت في اكتشاف الثقب الأسود، إذ كانت منذ بداية اكتشاف إسحاق نيوتن للجاذبية.
- حيث وصفها في معادلات فيزيائية، وفي عام 1783 اقترح العالم جون ميشيل.
- أن هناك مخلوقًا ضخمًا وهائلًا تتجاوز سرعة هروبه سرعة الضوء.
- بالإضافة إلى ذلك، في عام 1796، تنبأ العالم سيمون بيير لابلاس بوجود ثقب أسود، واصفًا إياه بأنه أحد أكبر الأجسام المضيئة في الكون.
كيف يتحول النجم إلى ثقب أسود؟
- نظرًا لأنه مرتبط بالجاذبية والضغط الداخلي، فهما قوتان.
- عكس بعضها البعض في الاتجاه، مما ينتج عنه أبعاد ثابتة للنجم في الفضاء.
- يظل النجم ثابتًا في موضعه الحالي، أي أنه لا يتمدد من موقعه.
- ولا يتم تدميرها طالما أن هاتين القوتين متساويتان، حيث الشمس الآن.
- إذا فقد النجم طاقته النووية، فسيستمر في فقدان الطاقة من السطح، ولن يكون هناك تعويض.
- اعتمادًا على البنية الداخلية للنجم وتكوينه، سوف ينكمش ببطء أو ينهار بسرعة.
أصل الثقب الأسود
- يحدث الثقب الأسود عندما تنتهي حياة النجم وعندما تنهار الطاقة التي تبقيه منظمًا ومتماسكًا طوال حياته، تبدأ مرحلة انهيار النجم ويحدث انفجار هائل وهائل.
- بعد ذلك، تقع جميع المواد الناتجة عن الانفجار في نقطة متناهية الصغر.
- لكن الشيء الجيد في ذلك هو أن النفايات التي ينتجها تزيد من كتلة الشمس عدة مرات، والمثير للدهشة أيضًا في هذه الظاهرة الفلكية.
- كل البقايا التي تتجاوز أبعاد الشمس مخفية في نقطة متناهية الصغر.
- بمرور الوقت، تبتلع الثقوب أيضًا المزيد من المواد وتصبح أكبر وأكبر.
- من المثير للجدل بالنسبة للكثيرين أن نقطة صغيرة يمكن أن تحتوي على قدر كبير من الكتلة، ويطلق العلماء على هذه النقطة اسم “التفرد”.
- حيث يتم جمع بقايا انفجار نجمي ويمكن أن يكون لها أيضًا تأثير كبير، على الرغم من حجمها المتناهي الصغر.
نظرية النسبية العامة لأينشتاين
- اقترح العالم أينشتاين النظرية القائلة بأن النجوم العملاقة المحتضرة تترك وراءها نواة كثيفة، وفقًا لجميع معادلات النظرية.
- إذا تجاوزت كتلة هذا اللب كتلة الشمس بثلاث مرات، فستكون قوة الجاذبية قادرة على العمل وتشكيل ثقب أسود.
- لكن العلماء لم يتمكنوا من تصوير أو ملاحظة الثقب الأسود مباشرة حتى 10 أبريل. اعتمد العلماء على أدلة ظرفية للتنبؤ بوجودهم في الفضاء، بما في ذلك سلوك الأجسام بالقرب من الثقوب السوداء.
- على سبيل المثال، عندما يمر ثقب أسود بنجم قريب جدًا منه، يمكن أن تتسبب هذه العملية في تسخين النجم وإصدار أشعة سينية يمكن التقاطها بواسطة التلسكوب.
- يمكن أن تنبعث من الثقوب السوداء العديد من الانفجارات الهائلة من الجسيمات المشحونة التي يمكن اكتشافها بسهولة باستخدام المعدات.
- يلجأ العديد من العلماء أيضًا إلى دراسة حركة الأجرام السماوية العائمة في الفضاء، مثل النجوم، عندما ترقص بشكل غريب، لربطها بوجود ثقب أسود.
انظر أيضًا: Aurora Borealis في مصر
أنواع الثقوب السوداء
الثقب الأسود هو المرحلة الأخيرة في حياة النجم الهائل، فهو ليس نجمًا حقًا لأنه لا ينتج الطاقة من خلال الاندماج النووي.
عندما يتوقف الاندماج النووي داخل نجم ضخم بعد استهلاك وقود الهيدروجين والهيليوم، فإنه يتحول إلى ثقب أسود لا ينبعث منه أي ضوء. ويمكنه أيضًا تكوين ثقب أسود بعدة طرق مختلفة، على النحو التالي:
- الثقب الأسود الصغير: طريقته افتراضية ويمكن تشكيلها في مسرع الجسيمات.
- الثقب الأسود النجمي: هذه أجسام تتراوح كتلتها بين 4 و 15 كتلة شمسية.
- يبلغ متوسط كتلة الثقب الأسود: فهو يتميز بكتلة في حدود 100-10000 كتلة من الشمس.
- الثقب الأسود الهائل: كتلة تبلغ عدة ملايين أو عدة مليارات من الكتلة الشمسية.
أنظر أيضا: مقال عن ظاهرة الشفق القطبي
دليل على وجود الثقوب السوداء
- يريد الكثير من الناس دليلًا على وجود الثقوب السوداء، لكن لا يوجد دليل على وجود الثقوب السوداء. بل هي حسابات تستند إلى نظرية النسبية، ولهذا السبب لم يؤمن الكثيرون بوجودها. في عام 1963، لاحظ العالم الفلكي الأمريكي مارتن سميث.
- عندما لاحظ الانزياح الأحمر في طيف جسم خافت يشبه النجمة في اتجاه مصدر الموجة الراديوية، وجد أنه أكبر من نتيجة مجال الجاذبية.
- عند انزياح الجاذبية إلى الأحمر، سيكون الجسم ضخمًا جدًا وقريبًا جدًا منا لدرجة أن مدارات الكواكب في النظام الشمسي ستتغير.
- حيث يرتبط الانزياح الأحمر بتوسع الكون ويخبرنا أن الجسم بعيد عنا.
- ولكن إذا رأى المسافة بأكملها، فلا بد أنه ينبعث منها قدر هائل من الطاقة.
- التفسير الوحيد لذلك هو أنه نتيجة لتحطيم الجاذبية ليس فقط لنجم واحد، ولكن المنطقة المركزية لإحدى المجرات المندمجة، والتي تسمى الكوازارات.
- في 10 أبريل 2019، تم نشر أول صورة واقعية وحقيقية لثقب أسود داخل قلب مجرة عملاقة للغاية، كما أعلن في المؤتمر.