الثقب الأسود

مصطلح "الثقب الأسود" لا يعني حفرة فارغة.

هذه الظاهرة الفلكية هي أي شيء لكنها فارغة. وانها تعكس ذلك تماما، فمسألة كبيرة معبأة في مساحة صغيرة جدا. فكرفي النجم عشر مرات ستجده هائل أكثر من تقلص الشمس وتصل في مجال تقريبا قطر من مدينة نيويورك. والنتيجة هي حقل الجاذبية القوي لدرجة أن لا شيء، ولا حتى الضوء، يمكن أن يهرب.
في السنوات الأخيرة ، صكوك ناسا قد رسمت صورة جديدة من هذه الكائنات الغريبة التي لها الكثير من أروع  الكائنات في الفضاء.

في 1967 ، الفيزيائي برنستون جون ويلر صاغ اسم، ولكن فكرة الكائن الفضائي ضخمة جدا وكثيفة على ضوء ذلك لا يمكن الخروج منه لعدة قرون.

وأشهرها، الثقوب السوداء التي تنبأها نظرية أينشتاين النسبية العامة ، والتي أظهرت أنه عندما يموت نجم كبير ، فإنه يترك وراءه مجموعة صغيرة ، بقايا كثيفة. إذا الكتلة الأساسية هو أكثر من كتلة بثلاث مرات تقريبا من الشمس ، والمعادلات أظهرت قوة الجاذبية يثقل كاهل كل القوى الأخرى ، وينتج الثقب الأسود.

فالعلماء لا يستطيعون مراقبة الثقوب السوداء مباشرة مع التلسكوبات التي تكشف عن الأشعة السينية ، والضوء ، أو غيرها من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي. ومع ذلك، يمكننا استنتاج وجود الثقوب السوداء ودراستها عن طريق الكشف عن تأثيرها على مسألة أخرى في مكان قريب.

إذا كان الثقب الأسود يمر عبر سحابة من مادة ما بين النجوم ، على سبيل المثال ، فإنه لفت النظر إلى الداخل في عملية تعرف باسم تراكم. ويمكن لعملية مشابهة تحدث إذا مر نجم عادي بالقرب من الثقب الأسود.

في هذه الحالة ، يمكن للثقب الأسود أن يمزق النجم عن بعضها البعض كما يأخذه نحو نفسه. كما اجتذبت هذه المسألة بسرعة  مع ارتفاع درجات الحرارة، تنبعث منه الأشعة السينية التي تشع في الفضاء. الاكتشافات الحديثة توفر بعض الأدلة المحيرة وهي بأن الثقوب السوداء لها تأثير كبير على أحياء من حولهم - تنبعث منها أشعة غاما رشقات نارية قوية ، افتراس النجوم القريبة ، وتحفيز النمو من نجوم جديدة في بعض المناطق في حين تماطل في الآخرين.

وهناك إمكانية أخرى مثيرة للاهتمام عندما تصبح متوفرة في الثقب الأسود في نظام نجم ثنائي مع نجم المدمجة مثل نجم نيوتروني أو ثقب أسود آخر.

عندما اثنين من الثقوب السوداء المدار بعضها البعض ، هذه الجماهير تسارع مباشرة لخلق موجات الجاذبية التي تأخذ التيار بعيدا عبر الفضاء وتحمل معلومات عن الجماهير وحقول قوية خلقت. موجات الجاذبية هي موجات من انحناء الفضاء ، ويمكن الكشف عنها بواسطة بعثات مثل هوائي الليزر الفضاء التداخل (ليزا) من خلال الطريقة التي تؤثر على هندسة الفضاء في موقع كاشف. بمعنى من المعاني ، والثقب الأسود هو أنه يحتوي الشامل بالاضافة الى حقل الجاذبية مكثفة حولها.

لذلك ليسا سوف تكون في الواقع قادرة على "رؤية" الثقوب السوداء. من هذه الملاحظات، فإن علماء الفلك سيكونوا قادرين على دراسة تفاصيل مجال الجاذبية حول الثقب الأسود وقياس جميع المعلمات من الثقب الأسود – كتلته تدور فيها، وموقعها في السماء.

نهاية نجمة واحدة هي بداية ثقب أسود. الثقوب السوداء تتشكل من بقايا نجم كبير مات في انفجار سوبر نوفا. أصغر النجوم تصبح نجوم النيوترونية الكثيفة، وهي ليست ضخمة بما فيه الكفاية لضوء الفخ.) إذا كان مجموع كتلة النجم كبيرة بما فيه الكفاية (حوالي ثلاث مرات كتلة الشمس) ، و ثبت نظريا انه لا توجد قوة يمكن أن تبقي على نجم من الانهيار تحت تأثير الجاذبية.

ومع ذلك ، مع انهيار النجم ، شيء غريب يحدث. كما يقترب سطح النجم من سطح خيالي يسمى "أفق الحدث" الوقت بطيء نسبيا على النجم في الوقت يحتفظ بها المراقبين بعيدا. عندما تصل إلى سطح الأحداث في الأفق، والوقت لا يزال قائما، ويمكن للنجم الانهيار لا أكثر -- وهو كائن مجمد للانهيار.

يمكن للثقوب السوداء أن تنتج أكبر اصطدام ممتاز. بعد وقت قصير من إطلاقه في ديسمبر 2004 ، لاحظ ناسا سويفت تلسكوب، ومضات عابرة للضوء المعروفة باسم انفجارات أشعة غاما.

شاندرا ووكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائي في وقت لاحق جمعت البيانات من حدث "الشفق" ، وأدت هذه الملاحظات لعلماء الفلك باستنتاج الانفجارات القوية التي يمكن أن تنتج عند الثقب الأسود، ويصطدم النجم النيوتروني، وإنتاج ثقب أسود آخر.

وعلى الرغم من فهم تشكيل عملية الأساسي، سر واحد في العلوم الدائمة من الثقوب السوداء هي أنها لم تظهر إلى الوجود على جدولين حجم مختلفة جذريا. في نهاية واحدة، وهناك عدد لا يحصى من الثقوب السوداء التي هي بقايا نجوم هائلة. يتخلله كل أنحاء الكون، وهذه "النجوم الشامل" الثقوب السوداء بشكل عام 10 حتى 24 أضعاف ضخمة مثل الشمس.

اكتشفها علماء الفلك عندما توجه ما يكفي من نجوم أخرى بالاقتراب من أجل أن يقبل بعض من هذه المسألة المحيطة به من جاذبية الثقب الأسود، ويوكل إلى الأشعة السينية في هذه العملية.

مع ذلك لمعظم الثقوب السوداء النجمية حياة منعزلة و يستحيل الكشف عنها . انطلاقا من عدد نجوم كبيرة بما يكفي لانتاج مثل هذه الثقوب يقدر العلماء ان هناك من عشرة ملايين ال ى ملياؤ من هذا النوع من الثقوب السوداء في مجرة درب التبانة وحدها.

على الطرف الآخر من الطيف، حجم الثقوب العملاقة المعروفة باسم "فائق" السوداء، وهي بالملايين، إن لم يكن المليارات، من أمثال ضخمة مثل أحد ويعتقد علماء الفلك أن الثقوب السوداء الهائلة جدا تقع في وسط المجرات تقريبا، وحتى لدينا درب التبانة الخاصة. ويستطيع علماء الفلك كشف لهم عن طريق مشاهدة آثارها على النجوم القريبة والغاز.

وحتى الآن ، لم يكن هناك دليل مباشر على الثقوب السوداء متوسطة الحجم. والسؤال هو ، لماذا لا؟ تاريخيا ، كان يعتقد العلماء ببساطة أنه لا يوجد مثل هذه الثقوب السوداء، ولكن الملاحظات الأخيرة أدت إلى بعض علماء الفلك يعتقدون خلاف ذلك. ومسألة ما إذا كانت الثقوب السوداء من وجود كتلة وسيطة هي موضوع البحث الحالي بكثير.

في عام 1997 جهز تلسكوب الفضاء هابل الصك الذي يفصل الضوء المرئي الى موجات مختلفة  و تلسكوب الفضاء التصويري الطيفي . فقد يمكن اكتشاف الامراض المنقولة جنسيا من قبل قياسات سرعة وغيرها من الممتلكات الغازية كما الدوامات في الثقوب السوداء الذي بدوره يكشف عن خصائص معينة من الثقب الاسود نفسه على سبيل المثال و مدى سرعة هذا الغزل
هذه هي الملاحظات التي بينها هابل بأنها الأفضل، وربما كل المجرات الكبيرة هي موطن لثقب أسود متماوج. تم ثقب أسود  واحد في كوكبة العذراء، و 50 مليون سنة ضوئية، أن يكون لها كتلة مساوية لنحو ثلاثة مليارات شمسية.

لماذا يجب الاهتمام بالثقوب السوداء؟
الناس قلقون حول الكويكبات الضالة التي ستضرب الارض و تنهي الحياة كما نعرف. في الواقع هناك خفير جديد عل ى قمة  بركان هاليكالا  في هاوايو سيمسح السماء ليشكل تهديدا محتملا من الكويكبات و المذنبات
وبدأت اول اربعة تلسكوبات المقررة للتلسكوب المسح السريع بانورامية  مشروع نظام استجابة مسح خاص من السماء في شهر مايو من عام 2010

المراجع

mawdoo3.com

التصانيف

الأرض   بيئة   العلوم البحتة