ما هو الثقب الأسود؟ الثقب الأسود وكيفية معرفة كل تفاصيله يعجب الكثير منا بهذا الإنجاز الهائل، لكن لفهمه يتطلب معرفة بالفيزياء والكيمياء وعلم الفلك، لذلك حاول العديد من الباحثين تقديم تفسير للثقب الأسود الذي ظل خيالًا. حتى الآن.
لفهم هذه الأشياء، عليك أن تعرف أن الفضاء السحيق مليء بالظلام ويحتوي أيضًا على العديد من البقع الداكنة والأغمق من غيرها، لكن العديد من العلماء يزعمون أن الثقب الأسود يعتبر أحلكهم جميعًا.
جدول المحتويات
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 تلسكوبات الفضاء تجعل ذلك أسهل، وكذلك تفعل بعض الأدوات الخاصة التي يمكنك العثور عليها.
- من خلال هذه الأدوات أيضًا، من الممكن مراقبة السلوك الكامل للنجوم بالقرب من الثقوب.
- حيث تتصرف النجوم بشكل مختلف ويعتقد الكثيرون أن هناك العديد منها في “مجرة درب التبانة” حيث يقع كوكب الأرض.
- كما تنبأ العالم ألبرت أينشتاين بوجود ثقب أسود في نظريته النسبية العامة في عام 1916.
- أصبحت الأهمية معروفة لعالم الفلك الأمريكي جون ويلر في عام 1967 بعد اكتشاف أول ثقب في التاريخ في عام 1971.
انظر أيضًا: 19 حقيقة حول 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 تساوي حجم جبل كبير، وهناك أيضًا نوع من الثقوب يُعرف بالثقب الأسود النجمي الذي تبلغ كتلته عشرين ضعف كتلة الشمس.
- يُطلق على أكبر نوع من الثقوب اسم الثقب الفائق لأن كتلته مجتمعة تزيد عن مليون كتلة شمسية.
- اكتشف العلماء أن كل مجرة لها ثقب أسود هائل في مركزها.
- يُعرف الثقب الأسود في مجرة درب التبانة باسم ثقب القوس وتبلغ كتلته حوالي أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس.
متى تم اكتشاف الثقب الأسود؟
- الآن بعد أن عرفنا ما هو الثقب الأسود وكم هو كبير، نحتاج إلى معرفة متى تم اكتشاف الثقب الأسود.
- حيث قام العديد من العلماء من جميع أنحاء العالم بجمع كل من علماء الفيزياء وعلماء الفلك.
- إنهم يدرسون الكون ومكوناته الطبيعية ويخرجون بعدد من النظريات المختلفة.
- واحدة من أهم هذه النظريات التي ساهمت في اكتشاف الثقب الأسود كانت الجاذبية منذ أن اكتشف إسحاق نيوتن العالم لأول مرة.
- حيث وصفها في معادلات فيزيائية وقبلها العالم جون ميشيل عام 1783.
- أن هناك كائنًا عملاقًا وضخمًا تكون سرعة هروبه أسرع من سرعة الضوء.
- أيضًا، في عام 1796، تنبأ العالم سيمون بيير لابلاس بوجود ثقب أسود ووصفه بأنه أحد أكبر الأجسام المضيئة في الكون بأسره.
كيف يصبح النجم ثقبًا أسود؟
- نظرًا لأن هذا مرتبط بالجاذبية والضغط الداخلي، فإن كلا القوتين يعملان.
- تواجه بعضها البعض بالاتجاه الذي يعطي ثبات حجم النجم في الفضاء.
- يبقى النجم ثابتًا في موضعه الحالي، أي أنه لا يتمدد من مكانه.
- كما أنها لا تنهار طالما أن هاتين القوتين متساويتان، وهو الوضع الذي توجد فيه الشمس الآن.
- إذا فقد النجم طاقته الأساسية، فسيستمر في فقدان الطاقة من السطح ولن يكون هناك تعويض.
- اعتمادًا على البنية الداخلية للنجم وتكوينه، فإنه إما يتقلص ببطء أو ينهار بسرعة.
أصل الثقب الأسود
- يتشكل الثقب الأسود عندما تصل حياة النجم إلى نهايتها وعندما تنهار الطاقة التي تحافظ على ترتيبها وتماسكها طوال حياته، تبدأ مرحلة الانهيار النجمي ويحدث انفجار هائل وعنيف.
- بعد ذلك، تسقط جميع المواد الناتجة عن الانفجار في نقطة صغيرة جدًا.
- لكن الشيء الجيد هو أن النفايات الناتجة عنها تزيد من كتلة الشمس عدة مرات، والغرابة تكمن في هذه الظاهرة الفلكية أيضًا.
- جميع البقايا الأكبر من الشمس مخفية في نقطة متناهية الصغر.
- بمرور الوقت، تبتلع الثقوب المزيد من المواد وتصبح أكبر وأكبر.
- ما يثير الجدل بالنسبة للكثيرين هو أن نقطة صغيرة يمكن أن تحتوي على مثل هذه الكتلة الكبيرة، ويطلق العلماء على هذه النقطة اسم “التفرد”.
- حيث تتجمع بقايا الانفجار النجمي، وعلى الرغم من حجمها المتناهي الصغر، يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير هائل.
نظرية النسبية العامة لأينشتاين
- افترض العالم أينشتاين أنه من خلال جميع معادلات النظرية، فإن النجوم العملاقة المحتضرة ستترك وراءها نواة كثيفة.
- عندما تتجاوز كتلة هذا اللب كتلة الشمس بثلاث مرات، يمكن أن تسري قدرة الجاذبية وتشكل ثقبًا أسود.
- لكن العلماء لم يتمكنوا من تصوير الثقب الأسود أو ملاحظته قبل 10 أبريل مباشرة. اعتمد العلماء على أدلة غير مباشرة للتنبؤ بوجودهم في الفضاء، بما في ذلك سلوك الأجسام التي تتحرك بالقرب من الثقوب السوداء.
- على سبيل المثال، إذا مر ثقب أسود بنجم قريب جدًا، يمكن أن تتسبب هذه العملية في تسخين النجم وإصدار أشعة سينية لالتقاط التلسكوب.
- يمكن للثقوب السوداء إخراج العديد من الدفقات الهائلة من الجسيمات المشحونة التي يسهل اكتشافها باستخدام الأجهزة.
- يلجأ العديد من العلماء أيضًا إلى دراسة حركة الأجرام السماوية العائمة في الفضاء مثل النجوم عندما يرقصون بشكل غريب ليعزو ذلك إلى وجود ثقب أسود.
انظر أيضًا: الشفق القطبي في مصر
أنواع الثقوب السوداء
الثقب الأسود هو المرحلة الأخيرة في حياة النجم الهائل، فهو ليس نجمًا في الواقع لأنه لا ينتج الطاقة من خلال الاندماج النووي.
عندما يتوقف الاندماج النووي في نجم عالي الكتلة بعد استهلاك وقود الهيدروجين والهيليوم، فإنه يتحول إلى ثقب أسود لا ينبعث منه ضوء، ويمكنه أيضًا تكوين ثقب أسود بعدة طرق، على النحو التالي:
- الثقب الأسود الصغير: طريقته افتراضية ويمكن أن تتكون في مسرع الجسيمات.
- الثقب الأسود النجمي: هذه أجسام تتراوح كتلتها بين 4-15 كتلة شمسية.
- للثقب الأسود كتلة متوسطة: وهي تتميز بكتلة تتراوح بين 100-10000 كتلة شمسية.
- 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 دليلًا على وجود الثقوب السوداء، ولكن لا يوجد دليل على وجود الثقوب السوداء، ولكن الحسابات القائمة على نظرية النسبية، لذلك لم يؤمن الكثيرون بوجودها. في عام 1963، تمت مراقبة العالم من قبل مارتن سميدث، عالم الفلك الأمريكي.
- عندما لاحظ الانزياح نحو الأحمر في طيف جسم خافت يشبه النجمة تجاه مصدر الموجة الراديوية، اكتشف أنه أكبر من نتيجة مجال الجاذبية.
- عندما يكون انزياح الجاذبية أحمر، يكون الجسم ضخمًا جدًا وقريبًا جدًا منا لدرجة أن مدارات الكوكب في النظام الشمسي تتغير.
- حيث يرجع الانزياح الأحمر إلى تمدد الكون وهذا يخبرنا أن الجسم بعيد عنا.
- لكن بالنظر إلى المسافة، لا بد أنها تبدد كمية هائلة من الطاقة.
- التفسير الوحيد لذلك هو أنه نتيجة تحطم الجاذبية ليس فقط نجم، ولكن منطقة مركزية لإحدى المجرات المتكاملة تسمى الكوازارات.
- في 10 أبريل 2019، تم إصدار أول صورة واقعية وحقيقية لثقب أسود في قلب مجرة ضخمة جدًا، كما أُعلن في أحد المؤتمرات.