القائمة الرئيسية

الصفحات

آخر المواضيع

ماهو الثقب الأسود؟ وكيف تتشكل في الفضاء؟

ما هو الثقب الأسود

الثقب الاسود



الثقب الأسود هو مساحة من الفضاء مع مجال جاذبي قوي جدًا لدرجة أنه لا شيء  ولا حتى الضوء ، يمكنه الهروب منه. لهذا السبب تظهر الثقوب السوداء باللون الأسود و في بعض الحالات ، تكون الثقوب السوداء نجومًا ضخمة سابقة تم  يتم سحقها بكثافة شديدة خلال انفجارات السوبرنوفا وفي حالات أخرى ، تحتوي الثقوب السوداء على كتلة ملايين أو بلايين النجوم.


ربما تعتبر الثقوب السوداء من بين الأجسام الغريبة الأكثر غموضا في الكون الحديث ولا تبدو منطقية بالنسبة لنا.


ماهو الثقب الأسود
تكشف هذه الصورة عن الثقب الأسود في مركز ميسيير 87 ، وهي مجرة هائلة في مجموعة من مجرات برج العذراء القريبة. يتواجد الثقب الأسود على مسافة 55 مليون سنة ضوئية من بعد الأرض ويساوي  حجم كتلة الشمس ب 6.5 مليار مرة. أفق الحدث ..... هذه الصورة ألتقطت من تيليسكوب ET AL.


لكن من أين تأتي؟ و ماذا يحدث إذا سقطت في احدى هذه الثقوب السوداء؟


النجوم عبارة عن تجمع هائل من الكتل أغلبها ذرات غاز الهيدروجين التي يتم سحقها بتلك الكثافة الشديدة بسبب جاذبيتها. و في نواتها، الاندماج النووي الذي يحول ذرات الهيدروجين الى هيليوم، ومنه تنطلق كميات كبيرة من الطاقة.


هذه  الكميات الكبيرة من الطاقة التي تكون على شكل إشعاع، تدفع باتجاه معاكس لقوة الجاذبية، وتبقيها في حالة توازن دقيق بين القوتين.


لطالما استمر الإندماج النووي في النواة ، فيبقى النجم مستقر، لكن للنجوم كتلتها اكبر بكثير من الشمس، حيث أن الحرارة والضغط في لبها يمكناها من دمج عناصر أثقل الى ان يصل الى الحديد.


 على عكس كل العناصر السابقة، الاندماج النووي لصنع الحديد لا يولد أي طاقة. فيتراكم الحديد في لب النجم إلى أن يصل الى حد حرج ، فيختل التوازن بين الإشعاع و الجاذبية. ثم ينهار لب النجم ، وخلال جزء من الثانية ينهار النجم ، وتتحرك المواد بحوالي ربع سرعة الضوء, وتغذي كتلة اكثر و اكثر لللب.


هي هذه اللحظة التي يتم صنع كل العناصر الثقيلة في الكون, خلال موت النجم على شكل الانفجار الأعظم سوبرنوفا (Supernova)، وهذا ما يولد "نجم نيوتروني", او اذا كان النجم كبيراً كفاية,فينهار لب النجم ليتحول بعد ذلك الى "ثقب اسود".


اذا نظرت على ثقب اسود, ما سوف تكون حقاً تراه هو "أفق الحدث" (Event Horizon).  بمعنى أي شيء يتعدى أفق الحدث عليه ان يتحرك بأكثر من سرعة الضوء حتى يخرج  ويفلت منه. لكن هذا مستحيل تماما.


فبالتالي ما سوف نراه هو كرة سوداء, لا تعكس أي شيء. لكن ان كان أفق الحدث هو الجزء "الاسود" من الثقب الأسود.


إذا فما هو جزء "الثقب"من الثقب الأسود؟


انه "التفرد" (Singularity).  لكن لا نعلم بالضبط ما هو، والتفرد قد يكون ذو كثافة لا نهائية، أي أن كتلته متركزة في نقطة واحدة في الفضاء لا سطح لديه ولا حجم معروفا يميزه. أو قد تكون شيء مختلف تماماً.


حالياً، جميع العلماء لايعرفون. إنها مشكلة مشابهة تماما لفكرة تقسيم أي عدد على الصفر. لكن يجب أن نعرف بأن الثقوب السوداء لا تقوم بشفط وابتلاع الأشياء كما هو مروج لها كالمكنسة أو أي شيء آخر مشابه تماما لها. 


لو قمنا باستبدال الشمس بثقب اسود  لكن بنفس الكتلة، فإنه لن يتغير ولا يحدث إلا شيء واحد على الأرض  وهو أن نتجمد من البرد  ويصبح كل شيء جليدا وبالتالي تنتهي الحياة على الأرض طبعا هذا حسب الدراسات والمنطق.


إقرأ أيضا :


- لماذا النظام الشمسي مسطح؟

- كيف يحدث الزلزال؟ ولماذا من الصعب التنبؤ به؟



ماذا سيحصل لك لو سقطت في هذا الثقب الأسود؟


سوف تشعر بأن الوقت مختلف داخل الثقوب السوداء. من الخارج، سوف تبدو سرعتك كأنها تصبح بطيئة وذلك كلما إقتربت من أفق الحدث, وستشعر أيضا بأن الوقت  يمر بشكل أبطأ بالنسبة لك. و ربما في مرحلة ما, سيبدو أن الزمن توقف بالنسبة لك, وباتالي ستغير شكل جسمك ولون بشرتك وقد تختفي نهائيا. 


 في الوقت الحالي لا يعرف العلماء مالذي سيحدث لك بعد ذلك ، لكنهم يرجحون  احدى الخيارين التاليين:


1-الخيار الأول -  تموت موتة سريعة .


يقوم الثقب الأسود بتشويه الفضاء الفضاء أي المكان  الذي حوله لدرجة انك عندما تعبر أفق الحدث  وتصبح في وسطه سيكون لديك اتجاه واحد تسلكه ، وكأنك في ممر واحد ضيق ولا يمكنك التراجع لأنه كلما تقدمت للأمام بدأت الأبواب من ورائك تغلق ويتحتم عليك الذهاب في اتجاه واحد.


كتلة الثقب الأسود مركزة بشكل كبير جداً، لدرجة ان المسافات الصغيرة تبدو كبعض سنتيمترات ويعني هذا أن الجاذبية سوف تؤثر اقوى بملايين المرات على اجزاء مختلفة من جسمك. فيتمدد جسمك بفعل هذه الجاذبية  الشديدة حتى تتمزق خلاياك وتتحول الى سيل من الذرات.


2- الخيار الثاني - أن تموت موتاً سريعاً جداً.


بعد لحظات من عبورك لأفق الحدث, سوف تصطدم بـ"جدار لهيب ناري" و يقضى عليك فوراً في أجزاء من الثانية... صحيح تبدو كل الخياران ليسا ممتعين. لأن سرعة موتتك السريعة تعتمد على كتلة الثقب الأسود.


على كل سوف يقتلك الثقب الأسود الصغير حتى قبل ان تتخطى أفق حدثه، و داخل الثقب الأسود الهائل قد تتمكن من السفر خلاله لبرهة على الأقل.... للتعميم، كلما ابتعدت عن التفرد، كلما عشت اطولاً.


الثقوب السوداء تتكون بأحجام مختلفة، هناك ثقوب سوداء باضعاف قليلة من كتلة الشمس وبقطركويكب صغير وهناك ثقوب سوداء بأحجام هائلة جدا والتي تتواجد في مركز كل مجرة وكانت تتغذى لمليارات السنين


حاليا، اكبر ثقب اسود معروف هو ( S5 0014+81), كتلته اربعين مليار ضعف كتلة الشمس، يبلغ قطره 236.7 مليار كيلومتر أي حوالي 47 ضعف المسافة بين الشمس وكوكب بلوتو. وعلى الرغم من قوة الثقوب السوداء، فإنهم يتبخرون في نهاية المطاف عبر عملية تسمى "إشعاع هوكينج ".


لفهم الالية التي تتم بها هذه العملية ، علينا النظر الى مساحة فارغة في الفضاء، هذه المساحة الفارغة من الفضاء ليست فارغة فعليا لكنها مملوءة بجسيمات افتراضية تظهر للوجود وتفني بعضها البعض مجددا.


عندما يحدث هذا على حافة ثقب أسود ، احد هذه الجسيمات الافتراضية  سوف يتم سحبها الى داخل الثقب الأسود والجسيمات البقية ستهرب وتصبح جسيمات حقيقية، وبهذا يفقد الثقب الأسود طاقته.


هذا يحدث بشكل بطيء جدا في البداية ، ويصبح أسرع مع نقصان حجم الثقب الأسود ، وعندما يصل الى كتلة كويكب كبير، يشع بدرجة حرارة الغرفة، وعندما يصل إلى كتلة جبل , فانه يشع بحرارة تقارب حرارة شمسنا، وفي آخر ثانية من حياته, يشع الثقب الاسود طاقة تعادل مليارات من القنابل النووية بانفجار هائل، لكن هذه العملية بطيئة بشكل كبير، اكبر الثقوب السوداء المعروفة يحتاج غوغول (100^10) سنة لكي تتبخر.


هذه المدة طويلة بحيث أن الثقب الأسود عندما يشع آخر إشعاع لن يكون هناك أحد ليشهد ذلك، الكون سيصبح غير قابل للحياة قبل ذلك بكثير، هذه ليست نهاية قصتنا.... هناك الكثير من الأفكار المثيرة للاعجاب  بشأن الثقوب السوداء.


سنكتشفهم بالجزء الثاني.


أفق الحدث الثقب الأسود

صورة تلسكوب  من هابل الفضائي لطائرة تعمل بالثقب الأسود من مركز المجرة M87. هذه الطائرة تتدفق من نفس الثقب الأسود الذي تقع صورته المباشرة في الجزء العلوي من هذا المنشور. الصورة عن طريق فريق هابل للتراث (STScI / AURA) / NASA / ESA / SpaceTelescope.org.


هذه الصورة كشفت من طرف مشروع Event Horizon Telescope في أبريل 2019 وهي عبارة عن أول صورة مباشرة على الإطلاق لثقب أسود ، الثقب الأسود الهائل في مركز المجرة الإهليلجية العملاقة M87. تم الحصول على الصورة باستخدام مجموعة عالمية من المقاريب الراديوية. بالإضافة إلى إظهار ما لا يدع مجالا للشك بوجود ثقوب سوداء ، يمثل هذا الإنجاز المذهل ولادة فرع جديد من علم الفلك الرصدي وقد سمح باختبار نماذج النسبية العامة لسلوك الثقب الأسود بشكل مباشر. يتوافق الثقب الأسود M87 تمامًا مع هذه النماذج.


هل اعجبك الموضوع :

تعليقات

محتويات