15_All_Tag

أنواعالثقوبالسوداءتاريخوحوشالفضاءالتيتلتهمالنجوم الثقوبالسوداء,تبتلعكلشيكالثقوب,ولاتسمحللضوءبالخروجمنهافهيسوداء يمانالشريف كانتتعومفيالفضاءبصمتٍمطبقبعيدةعنالأنظار,متخفيةفيجنحالظلامالحالكلاتدركهاالأبصار,تتربّصبفريستهابتمهلوترقب,حتّىإذاماوقعتبينمخالبها,فكأنهاحكمتعلىنفسهابالفناءالمحتّمتلكالوحوشالصامتةالمتسترةالتيتملأالكونتعيشعلىالتهامكلّماتصادفه,مهماكبرحجمهأوصغر,تلكالثقوبالكونيةبلانهايات,لاتمتلئولاتشبع ويعزىاكتشافتلكالأجرامالسماويةالمفترسةإلىالصدفةالمطلقة,فقدبدأبطباشيروسبّورةمهترئة,ومعادلاترياضيةمعقّدةتنتظرمنيفكلغزهاومعأنالعالمالألماني"ألبرتأينشتاين"متفقعلىعبقريته,فإنهلميكنقادراعلىإيجادحلولدقيقةللمعادلاتالرياضيةالتيافترضهافينظريتهالشهيرة,نظرية"النسبيةالعامة"التيأعلنعنهافيعام1915 فكلّماأراده"أينشتاين"هوإقحامالجاذبيةضمننظريتهالسابقة"النسبيةالخاصة",ليصفتفاعلالمادةمعالنسيجالكوني,أوالزمكانكماأطلقعليهوبعدأنصاغالإطارالرياضيللنسبيةالعامة,وجد"أينشتاين"صعوبةبالغةفيإيجادحلوللبعضالسيناريوهاتالمعقدةالتيتختلفباختلافالمعطيات "كارلشفارتسشيلد"جنديعلىالجبهةيكشفانحناءاتالزمكان بعدمضيعامعلىإعلاننظريةالنسبيةالعامة,كانالرياضيالألماني"كارلشفارتسشيلد"يعملخفيةلإيجادالحلالرياضيالدقيقالأوّللمعادلاتحقل"أينشتاين",وقدوصففيهالشكلالهندسيلنسيجالزمكانالمحيطبالأجسامالسماويةالضخمةكالنجوموالكواكبوماكانمثيراللاهتمامأنّ"شفارتسشيلد"توصّلإلىإنجازهفيظلظروفإعجازية,فقدكانمجنّداعلىالجبهةالأماميةفيمواجهةالروسخلالالحربالعالميةالأولى,وأصيبيومئذبمرضالفقاع,وماتعلىأثرهبعدعام علىبعد58مليونكممنالشمسيقعكوكبعطارد,وهونفسقطرالثقبالأسودفيمركزمجرتنا لقدكشفالحلُّالدقيقالذيتوصلإليه"شفارتسشيلد"أنّالأجسامتحدثانحناءاتفيالزمكانتتناسبمعكتلتها,فكلماكانتالكتلةأكبركانالانحناءأشدثمّذهبالحلإلىماهوأبعدمنذلكبالقولإنأيكتلةٍتعرّضتلضغطبمقدارمعيّن,فإنّكثافتهاوجاذبيتهاسيصبحانغيرنهائيين,ونتيجةلذلكسيحدثتشوهوانحناءكبيرفيالزمكانيمنعكلشيءمنالإفلات,حتىالضوء ولأنالضوءلايستطيعالإفلاتمنتلكالبقعة,فيستحيلعلىأحدرؤيةمايجريهناك,لذاأطلقالعلماءعلىهذاالنوعمنالأجرامالسماويةالغامضة"النجومالمظلمة"كماتنصالنسبيةعلىأنّالزمننسبي,وبسببالجاذبيةالشديدةفإنّالزمنسيتوقفعندحافةهذهالنجومالمظلمة,فأطلِقعليهااسمآخروهو"النجومالمتجمّدة" وبماأنالفيزيائيالأمريكي"جونأرشيبالدويلر"كانذادهاءتسويقيعالٍيضاهيدهاءهفيالفيزياء,فقدشرعفيالترويجلتسميةهذهالأجرامالسماويةبـ"الثقوبالسوداء"ضمنالمجتمعالعلمي,حتىتحققاعتمادهذاالاسمالذيباتالأكثرشهرةفيالفيزياءاليوم1 مبدأالثقوبالسوداءضغطمخيفيبلغأرقاماجنونية لقدكانترياضياتمعادلاتالنسبيةالعامةعصيةالفهمحتىعلىأدهىالعقول,ولميكتملاستيعابنظريةالثقوبالسوداءإلابعدعدّةعقود,كماأنّ"أينشتاين"نفسهرفضإمكانيةحدوثتشوّهبالنسيجالكونيبهذهالصورة,ووصفمثلهذهالفرضياتبأنّهاترهاتالرياضياتولاتحملمعنىفيزيائياوليستتلكهيالمرّةالأولىالتييرفضفيهاشيئامافيبادئالأمرثمّيتراجععنهلاحقا,كماحدثمعمسألةتوسّعالكون2 الثقوبالسوداءحالاتفيزيائيةلاتفسيرلها,تمنعحتىالضوءمنالخروجمنهاإذادخل قياساعلىماتنصعليهمعادلاتالنسبيةالعامة,فإنّكلّشيءقابللأنيصبحثقباأسودذاجاذبيةغيرنهائية,ويُستخدم"نصفقُطرشفارتسشيلد"لوصفحدالحجمالمطلوبالذييجبضغطالجسمإليهلكييصبحثقباأسود فعلىسبيلالمثال,لكييتحولنجمضخممثلالشمسإلىثقبأسود,يجبضغطهإلىكرةيبلغقطرهاحوالي6كيلومترات,أماإذاأردنافعلذلكبكوكبالأرض,فينبغيأنيُضغطإلىحجمحبّةكرزذاتقطر1,8سمفقط3 إنّماتوحيههذهالأرقاميبدوجنونياوغيرمعقول,بلقديكونمادةللتهكم,لكنالاكتشافاتالتيانهالتفيالعقودالتاليةجمعتأدلةدامغةعلىأنّالثقوبالسوداءحقيقية,ولهاأنماطمختلفة صورةالثقبالأسودعملاقهائلفيقلبمجرةدربالتبانة يؤمنبعضالعلماءبأنّهناككثيرامنالثقوبالسوداءالمنتشرةفيالكون,كمايوجدفيمركزكلّمجرةثقبأسودفائقالكتلة,وتعدهذهالثقوبالسوداءهي"المحرّكات"التيتزوّدالكوازاراتبالطاقةوالكوازارات,أومايسمىأشباهالنجومهيمجراتنشطةجدا,وهيمناطقغازيةساخنةتحيطمباشرةبالثقبالأسودالفائق,وتعدمصدراراديويافلكيامهما موقعالثقبالأسودفيمركزمجرتنابالقربمنالنجم"الراميأ* وقدشهدالعامالماضيالإعلانعنالتقاطصورةللثقبالأسودالهائلالذييتمركزفيقلبمجرةدربالتبانة,ويُطلقعليه"الراميأ*"ستار),وتبلغكتلتهحوالي4ملايينضعفكتلةالشمسوفيحقيقةالأمر,فإنّالصورالملتقطةبواسطة"تلسكوبأفقالحدث"HorizonTelescope)لاتظهرالثقبالأسودنفسهمباشرة,بلتصوّرأثرهالذييظهرعلىهيئةانحناءالضوءحوله,لأنّالثقوبالسوداءكماأسلفنالاينبعثمنهاالضوء,ولذلكفهيمظلمةتماما4 وبعيداعنالجدلالحاصلحولإمكانيةتكوينثقوبسوداءمجهريةمخبريابواسطةمعجلاتالجسيماتمثل"مصادمالهدروناتالكبير"),فإنّعلماءالفلكيقسّمونالثقوبالسوداءإلى3أقسامرئيسةوفقالكتلتها,ويضعوناحتمالالوجودنوعرابعنشأمعخلقالكونويُطلقعليه"الثقوبالسوداءالبدائية",وهذهالأنواعهيعلىالنحوالآتي: الثقوبالسوداءالنجميةآخرمابقيمنأطلالالنجوم ربّماتعدالثقوبالسوداءالنجميةهيالأكثرشيوعافيالكون,وتتكوّنمنبقاياالنجوممباشرةكمايتضحمناسمهاويحدثذلكحينماينفدوقودالنجم,فيختلالتوازنالموجودبينالضغطالخارجيالناتجعنالتفاعلاتالنوويةوقوّةالجاذبية,فينهارالنجمعلىنفسه,ثمينفجرعلىهيئةمستعرأعظم ومايبقىمنالنجميعتمدعلىكتلتهقبلالانفجار,فإنكانتكتلتهتتراوحبين8-20ضعفالكتلةالشمس,فإنّهيتحوّلإلىنجمنيترونيفائقالكثافة,أماإذاكانالنجمأكبرمنذلك,فإنّهيتحوّلإلىثقبأسودنجميوأماشمسناالتيانقضىنصفعمرهاتقريبا,فبسببكتلتهاالصغيرةنسبيا,فلنينتجعنهاانفجارمستعرأعظم,بلستتحوّلإلىقزمأبيض الثقبالأسودالعملاقفيمركزمجرةM87 وقدتنشأالثقوبالسوداءالنجميةمننجومضخمةتتراوحكتلتهامنعشراتإلىمئاتالأضعافلكتلةالشمس,وتزدادكتلتهابابتلاعالنجوموالثقوبالسوداءالأخرىالمجاورةفيأثناءرحلتهاالطويلةعبرالكون ويعودفضلاكتشافأغلبالثقوبالسوداءالنجميةإلىكونهاتقعضمنأنظمةنجميةثنائية,ومايتضحفيمثلهذهالحالاتأنّالنجمالأكبريتحوّلإلىثقبأسود,فيحينيبقىالنجمالأصغرعلىحاله,وهوذوعمرأطولبطبيعةالحال,ويتشكّلنظامثنائيبينالثقبالأسودوالنجم,فيدورانحولمركزالجاذبية وفيحالاتمعيّنة,يؤثرالثقبالأسودبقوّةجاذبيتهالعاليةعلىالنجمالمجاورله,أوقرينهإنصحالتعبير,فيجرّدالنجممنالغازاتالتيعلىسطحه,فتنجذبهذهالغازاتمشكّلةقرصاحولالثقبالأسود,ومعمرورالوقتترتفعدرجةحرارةجزيئاتالغازإلىمستوياتعالية,فتنبعثمنهاأشعةسينية وقدوجدالفلكيونحوالي50ثقباأسودنجميافيمجرّةدربالتبانة,وهميرونأنّثمّةمايصلإلى100مليونثقبأسودآخرفيمجرتناوحدها5 الثقوبالسوداءالفائقةضابطةإيقاعالمجرّات يرىجلّعلماءالفلكأنأغلبالمجراتالضخمةتحتويفيمركزهاعلىثقبأسودفائق,يعملعلىضبطإيقاعالمجرةويحافظعلىهيكلهاوقدتبلغكتلةهذهالثقوبالسوداءالفائقةمئاتالآلافإلىملياراتالمرّاتمنضعفكتلةالشمس,فيحينيرىبعضالعلماءبأنّالحدالأدنىمنالثقوبالسوداءالفائقةقدتقدّركتلتهابعشراتالآلافمنضعفكتلةالشمس مجرّة"هولمبرغ15-أتحتويعلىثقبأسودذيكتلةلاتقلّعن40مليارضعفكتلةشمسنا وتبلغكتلةالثقبالأسودالفائقالذييتمركزفيمجرةدربالتبانة,الراميأ*,حوالي4ملايينضعفكتلةالشمس,وهوصغيرنسبيامقارنةبتلكالثقوبالسوداءالموجودةفيمجراتأخرىأضخم,كمجرّة"هولمبرغ15-أ"15A)التيتحتويعلىثقبأسودذيكتلةلاتقلّعن40مليارضعفلكتلةالشمس,وهوفارقشاسعومهيب ولايدريالعلماءعلىوجهالتحديدالآليةالتيتتشكّلبهاهذهالثقوبالسوداءالفائقة,حتىتصلإلىهذهالضخامةالمرعبةوتظهرالملاحظاتالفلكيةأنّالمجراتالبعيدةبهاثقوبسوداءفائقةتشكّلتفيالمليارسنةالأولىمنخلقالكون,وقديكونتشكلهاناتجاعنانهيارنجومفائقةالكتلةفيالعصورالأولى وتظهرإحدىالتفسيراتعلىتشكلونموالثقوبالسوداءالفائقةفيابتلاعهاللأجسامالأصغرحجما,مثلالنجومالمحيطةبها,أوحتىحدوثاندماجبينثقبينأسودينفائقينعندماتصطدممجرتان6 الثقوبالسوداءالمتوسطةبقايااصطداماتالثقوبالفائقة بسببالفجوةالمحيّرةالتيتفصلبينالثقوبالسوداءالنجميةوالثقوبالسوداءالفائقة,اضطرالفلكيونإلىإدراجصنفجديد,وأطلقواعليهالثقوبالسوداءالمتوسطة تلسكوبجيمسويبالفضائييكشفعنأقدمثقبأسود,يزيدعمرهعن13مليارسنة ويعزىوجودالثقوبالسوداءالمتوسطةإلىأنّالاصطداماتالتيتحدثبينالثقوبالسوداءالفائقةتنتجعنهاثقوبسوداءمتوسطةالكتلة,تترواحكتلتهامنحوالي100إلىمئاتالآلافمنكتلةالشمس ومعأنتحديدسماتالثقوبالسوداءالمتوسطةيبدوبسيطا,تبقىعمليةالعثورعليهاصعبةوغيرمؤكدةوخلالالسنواتالماضيةتوصلالعلماءإلى10منهافقطمنضمن305اختياراتمرشحةلتكونثقباأسودمتوسطا,وذلكباستخدامتقنيةمسح"سلونالرقمي"للسماء7 الثقوبالسوداءالبدائيةمواليداللحظاتالأولىمنخلقالكون وأخيرايفترضالعلماءبأنّثمةنوعاآخرثانويا,وهيثقوبسوداءبدائيةتشكّلتفياللحظاتالأولىمنبعدخلقالكون,حينكانالكونيتسمبدرجاتحرارةوكثافةعاليتينجداوربّماكانتالكثافةالعاليةآنذاكمحفزةلتكوينثقوبسوداء ويتفاوتكتلالثقوبالسوداءالبدائيةتفاوتابيّنا,وتمتدعلىنطاقواسع,فتكونمجهريةأقلبـ100ألفمرّةمنمشبكالورق,أوكبيرةبأكثرمن100ألفمرّةمنكتلةالشمس,وهذاالتفاوتالكبيردليلعلىالظروفالمختلفةالتيكانتموجودةخلالتطورالكونالمبكرومعتوسعالكونبسرعةوخضوعهلعمليةتبريدشاملة,تبددتهذهالظروفلتكوينالثقوبالسوداءالبدائية واليومبعدمرور13.8مليارسنة,لميجدالعلماءدليلاقاطعابعدُ,يثبتادعاءهموجودهذاالنوعمنالثقوبالسوداءومعذلك,فربّماتعرضتهذهالثقوبالسوداءالبدائيةللتبخر,لاسيماأنالحجمالصغيرمنهايكونعرضةلخسارةكتلتهعلىنحوأسرعمنتلكالثقوبالسوداءالكبيرة,وربّمايكونهذادليلاعلىأنهاتبددتكلها,ولميعدلهاأثرفيالوجود المصادر: [1]جرين,براين(2011)الحقيقةالمخفيةألفريدأكنوبفنيويوركص278 [2]محرروالموقع(2014)تحولأينشتاينمنالإيمانبالكونالساكنإلىالكونالمتوسعالاستردادمن:https://www.sciencedaily.com/rel [3]جرين,براين(2011)الحقيقةالمخفيةألفريدأكنوبفنيويوركص279 [4]محرروالموقع(2022)علماءالفلكيكشفونعنالصورةالأولىللثقبالأسودفيقلبمجرتناالاستردادمن:https://eventhorizontelescope.or/blog/astronomers-reveal-first [5]إميكا-أوكافور,فانيسا(2021)ماهيالثقوبالسوداءذاتالكتلةالنجمية؟الاستردادمن:https://www.astronomy.com/scienc [6]تشوي,تشارلز(2023)تشكلهذاالثقبالأسودالفائقعندماكانالكونفيبدايةعمرهالاستردادمن:https://www.nationalgeographic.c [7]تشيلينجاري,ايجور,وآخرون(2018)ورقةبحثية:مجموعةمنالثقوبالسوداءمتوسطةالكتلةتمتحديدهاعلىأنهانوىمجريةنشطةمنخفضةالسطوعالاستردادمن:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aad184/pdf [8]محرروالموقع(التاريخغيرمعروف)أنواعالثقوبالسوداءالاستردادمن:https://science.nasa.gov/universe/black-holes/types/