ما هو الثقب الأسود ؟
ما هو الثقب الأسود؟ الثقب الأسود وكيف يتم معرفة جميع تفاصيله، الكثير منا يتساءل عن هذا الإنجاز الضخم ولكن فهمه يحتاج الإلمام بعلوم الفيزياء والكيمياء والفلك حتى حاول العديد من الباحثين أن يقدموا بعض الشرح حول الثقب الأسود الذي ظل بمثابة الخيال حتى الآن.
ولكي تفهم هذه الأمور يجب عليك معرفة أن الفضاء الفسيح يمتاز بالظلام وأيضًا يوجد به الكثير من البؤر الأكثر ظلامًا وسوادًا من الأخرى، لكن العديد من العلماء يؤكدون على أن الثقب الأسود يعتبر الأكثر ظلامًا على الإطلاق.
محتويات المقال
تعريف الثقب الأسود
- هو عبارة عن مكان مظلم جدًا داخل الفضاء المطلق تكون فيه الجاذبية عالية لأقصى حدودها
- بحيث تكون على مقدرة لسحب الضوء ولا يمكن رؤية الثقوب السوداء.
- لكن التيليسكوبات الفضائية سهلت ذلك وأيضًا بعض الأدوات الخاصة التي تتمكن من العثور عليها.
- حتى يمكن من خلال هذه الأدوات أن تلاحظ جميع تصرفات النجوم القريبة من الثقوب.
- حيث تتصرف النجوم بشكل مختلف والكثير يعتقد وجود عدد منها بمجرة “درب التبانة ” التي يوجد بداخلها كوكب الأرض.
- أيضًا توقع العالم ألبرت أينشتاين أن هناك وجود الثقب الأسود ضمن نظريته النسبية العامة في عام 1916.
- ولقد عرف المعني العالم الفلكي الأمريكي جون ويلر في عام 1967 بعد أن قد اكتشف أول ثقب فى التاريخ عام 1971.
شاهد أيضًا: 19 معلومة عن ظواهر غامضة وغريبة عجز العالم عن تفسيرها
ما حجم الثقب الأسود؟
- يمكن أن يكون حجمه كبيرًا أو صغيرًا، حيث يعتقد العلماء أن أصغر ثقب أسود يكون بحجم الذرة.
- ولكن له كتلة بمقدار جبل كبير وهناك أيضًا نوع من الثقوب تعرف بالثقب الأسود النجمي حيث تكون كتلة أكبر من كتلة الشمس بعشرين مرة تقريبًا.
- أما أكبر أنواع الثقوب يسمى بالثقب الفائق حيث تعتبر كتلته أكبر من مليون كتلة الشمس مجتمعة.
- وقد اكتشف العلماء أن في كل مجرة يوجد ثقب أسود فائق داخل مركزها.
- حيث يسمى الثقب الأسود الموجود داخل مجرة درب التبانة الثقب الرامي ويبلغ كتلتها عن كتلة الشمس حوالي أربعة ملايين ضعفًا.
متى تم اكتشاف الثقب الأسود؟
- بعد أن عرفنا ما هو الثقب الأسود و حجمه لابد من معرفة متى اكتُشف الثقب الأسود.
- حيث قام العديد من العلماء من جميع أنحاء العالم علماء الفيزياء والفلك بحصد جميع المعلومات.
- و دراسة الكون ومكوناته الطبيعية وقد وضعوا عددًا من النظريات المختلفة.
- ومن أهم هذه النظريات التي قد أسهمت في اكتشاف الثقب الأسود حيث كانت منذ بداية اكتشاف العالم إسحاق نيوتن للجاذبية.
- حيث وصفها في معادلات فيزيائية، وفى عام 1783 فرض العالم جون ميشيل.
- أنه يوجد كائن ضخم وهائل بحيث تكون سرعته في الهروب أسرع من سرعة الضوء.
- وكذلك في عام 1796 توقع العالم سيمون بيير لابليس من وجود ثقب أسود حيث وصفه بأنه يعتبر من أكبر الأجسام المضيئة في الكون بأكمله.
كيف يتحول النجم إلى ثقب أسود؟
- حيث يتعلق هذا الأمر بالجاذبية والضغط الداخلي لهما، فهما يعتبران قوتان تعملان.
- بعكس بعضهما البعض مع الاتجاه الذي ينتج منه ثبات وبقاء حجم النجم في الفضاء.
- ويظل النجم ثابت في وضعه الحالي أي لا يتمدد من مكانه.
- ولا ينهار أيضًا مادامت هاتان القوتان متساويتان وهو الوضع الذي تكون عليه الشمس الآن.
- أما إذا فقد النجم طاقته النووية سوف يستمر بفقدان الطاقة من السطح ولا يكون هناك تعويض.
- لهذه الطاقة المفقودة بل إنه سوف يتقلص ببطء أو سوف ينهار بسرعة وهذا تبعًا لهيكل النجم الداخلي وتكوينه.
نشأة الثقب الأسود
- ينشأ الثقب الأسود عندما يصل عمر النجم إلى نهايته وعندما تنهار الطاقة التي تحافظ على نظامه وتماسكه خلال حياته، فتبدأ مرحلة انهيار النجم ويحدث انفجار ضخم وهائل.
- وبعد ذلك الانفجار تسقط جميع المواد الذي يولدها الانفجار داخل نقطة صغيرة ومتناهية.
- لكن الجيد في هذا أن المخلفات التي ينتجها تزيد من كتلة الشمس بعدة مرات والغريب أيضًا في هذه الظاهرة الفلكية.
- أن جميع المخلفات التي تتعدى حجم الشمس تتوارى في نقطة متناهية الصغر.
- ومع مرور الوقت أيضًا الثقوب تبتلع موادًا أكثر فتكبر بشكل كبير ويتسع نطاقها.
- وما يثير الجدل للكثيرين أن نقطة صغير تستطيع أن تحتوي على كتلة كبيرة كهذه، ويطلق العلماء على هذه النقطة أسم “التفرد”.
- التي تجتمع فيها مخلفات الانفجار النجمي وتستطيع أيضًا بتأثيرها الضخم بالرغم من صغرها المتناهي.
النظرية العامة النسبية لأينشتين
- وضع العالم أينشتاين نظرية أن النجوم العملاقة التي تموت سوف تخلف بعدها نواة كثيفة وبحسب جميع معادلات النظرية.
- النسبية لو تجاوزت كتلة هذه النواة كتلة الشمس بثلاثة أضعاف سوف تتمكن قدرة الثقالة من عمل وتكوين ثقب أسود.
- لكن لم يستطيع العلماء من تصوير أو رصد ثقب أسود مباشرةً قبل العاشر من أبريل وقد اعتمد العلماء على أدلة غير مباشرة لتوقع وجودها في الفضاء ومن ذلك سلوك الأجرام التي تكون قريبة من الثقوب السوداء.
- مثالًا عندما يتعدى أحد الثقوب السوداء نجم قد اقترب منه زيادةً عن الحد بينهما فهذه العملية قد تتسبب تسخين النجم يصدر أشعة سينية يستطيع(التيليسكوب) التقاطها.
- حيث يمكن الثقوب السوداء أن تقذف العديد من الاندفاعات الهائلة من الجسيمات المشحونة والتي يسهل الكشف عن وجودها بالمعدات.
- كما يلجأ العديد من العلماء إلى دراسة حركة الأجرام السماوية السابحة داخل الفضاء كالنجوم إذا كانت تتراقص بشكل غريب لعزو الأمر إلى وجود ثقب أسود.
شاهد أيضًا: الشفق القطبي في مصر
أنواع الثقوب السوداء
يعتبر الثقب الأسود هو مرحلة أخيرة من عمر نجم عظيم الكتلة حيث يعتبر في الحقيقة أنه ليس نجمًا لأنه لا يولد طاقة عن طريق الاندماج النووي.
حيث يتوقف الاندماج النووي داخل نجم كبير الكتلة بعد استهلاك الوقود من مادة الهيدروجين والهيليوم ثم يصبح ثقبًا اسودًا لا يشع أي ضوء و يمكن أيضًا تكون ثقب أسود بعدة طرق مختلفة وهي كالآتي:
- ثقب أسود صغري: طريقته افتراضية ويمكن أن يتكون في معجل جسيمات.
- ثقب أسود نجمي: وهي عبارة عن أجرام تبلغ كتلتها بين 4_15 كتلة شمسية.
- وثقب أسود يكون متوسط الكتلة: حيث أنه يتميز بكتلة بين 100_10000 كتلة شمسية.
- ثقب أسود هائل الضخامة: حيث تبلغ كتلته عدة ملايين أو عدة بلايين كتلة شمسية.
شاهد أيضًا: موضوع تعبير عن ظاهرة الشفق القطبي
الأدلة التي تثبت وجود ثقوب سوداء
- الكثير يريد أدلة لكي تثبت وجود ثقوب سوداء ولكن لم يوجد أي دليل يثبت أن هناك ثقوب سوداء بل هي عبارة عن حسابات مبنية على النسبية لذلك العديد هناك لم يصدق بوجودها وفي عام 1963 رصد العالم مارتن سميدث وهو عالم فلكي أمريكي.
- حيث إنه رصد الانزياح نحو اللون الأحمر في طيف جسم باهت يشبه النجم في اتجاه مصدر موجات الراديو فاكتشف أنه أكبر من كونه ناتج من حقل جاذبية.
- فإذا كان انزياح بالجاذبية نحو الأحمر لسوف يكون الجسم ضخم الكتلة وقريبًا منا بحيث تنزاح مدارات الكوكب في النظام الشمسي.
- حيث الانزياح الأحمر ناتج من توسع الكون وهذا يبين لنا أن الجسم بعيد عنا كل البعد.
- ولكنه يرى على كل المسافة البعيدة لابد من أنه يبث مقدار هائل من الطاقة.
- والتفسير الوحيد لهذا أنه ناتج انسحاق بالجاذبية ليس لنجم واحد فقط بل لمنطقة مركزية من أحد المجرات المتكاملة وتسمى “أشباه النجوم”.
- وفى العاشر من أبريل لعام 2019 تم نشر أول صورة واقعية وحقيقية لثقب أسود داخل نواة مجرة عملاقة جدًا حيث تم الإعلان عنها في مؤتمر.