التخطي إلى المحتوى

مرة أخرى في ثمانينيات القرن التاسع عشر, عندما طرح بيير سيمون لابلاس وجون ميشيل لأول مرة وجود “نجوم مظلمة” مع حقول الجاذبية الهائلة, وكانت فرضيتهم قليلة للغاية, وكيف يمكن للجمهور أن يؤمن بوجود شيء غير مرئي في المقام الأول؟

نظرًا لأن الكثير من أبحاثنا العلمية والتجريب والتحليل, وحتى الأفكار الأساسية للإدراك تستند إلى قدرتنا على رؤية الأشياء, فكيف يكتشف علماء الفلك الذين يتحدثون عن تحول الثقوب السوداء, والثقوب السوداء الفائقة الكتلة تلك الكيانات غير المرئية في البداية مكان؟

ما هي الثقوب السوداء؟

الثقوب السوداء
تقديم ثقب أسود هائل

الثقوب السوداء هي مناطق الزمكان التي لديها مجال جاذبية قوي بحيث لا شيء ولا حتى الضوء يمكنه الهروب منها, ويمكنك أن تقرأ عن الثقوب السوداء بالتفصيل هنا.

كما يدل الإسم, فإن الثقب “الأسود” هو بالأساس أسود, وفي الظلام الشاسع للفضاء يصبح غير مرئي, لذلك كيف يمكننا أن نقول بالتأكيد أن هناك ثقب أسود في مكان معين في الفضاء؟

سلوك الكائنات المجاورة

إفترض أنك تعلم أن الرجل الغير المرئي موجود في الغرفة, وعلى إفتراض أنه ليس لديك أي أداة تحت تصرفك, فما هو أفضل أسلوب لديك لتحديد موقعه التقريبي في الغرفة؟ سوف تبحث عن أي علامات للحركة في أي جسم في الغرفة, مثل صرير الباب أو نبرة الستارة, أو خلط الأوراق أو الزجاج المحطم (إذا كان الرجل غير المرئي خرقاء حقًا).

يستخدم علماء الفلك نسخة أكثر تطوراً من الناحية التكنولوجية لنفس التقنية – يلاحظون ويقيسون الحركات غير العادية أو غير المبررة للنجوم ومجموعات من الغبار والغاز, حول هذه الكيانات غير المرئية للتنبؤ بوجود الثقوب سوداء.

إليك مقطع فيديو مدته دقيقة واحدة من وكالة ناسا يصور كيف يلتهم الثقب الأسود نجمًا مجاورًا ويكشف عن موقعه:

إذا تصرف نجم كبير أو قرص من الغاز أو الغبار كما لو كان تحت تأثير شيء كثيف وثقيل (أثقل من كتلة الشمس على الأقل ثلاث مرات), فمن المفترض أن الحركة ناتجة عن ثقب أسود, ويتم بعد ذلك تحديد ميزات الثقب الأسود الخاص, مثل حجمها وكتلتها بقياس التأثيرات التي تحدثها على أي أجسام مجاورة.

الثقوب السوداء
قرص من النجوم الشباب الأزرق يحيط بفتحة سوداء هائلة في مجرة ​​أندروميدا.

إنبعاث الإشعاع

مع مثل هذا الحقل العالي الكتلة والجاذبية, تسقط النجوم المجاورة أو الأجسام الأخرى في بعض الأحيان, وتتحول إلى قرص حول الثقوب السوداء, ثم تسخن هذه الهيئات بملايين الدرجات, وتدور حول القرص بسرعة كبيرة, بحيث تسخن بدرجة حرارة لا تصدق وتنبعث منها الأشعة السينية, وهذه الأشعة بدورها يمكن إكتشافها من تلسكوبات الأشعة السينية التي عدناها على الأرض.

ومرصد شاندرا للأشعة السينية هو واحد من هذا القبيل, يدور حول تلسكوب الأشعة السينية التي ساعدت في الكشف عن عدد من الثقوب السوداء وأعطانا قدرا كبيرا من نظرة ثاقبة الميزات الهيكلية.

مرصد تشاندرا
الإكتشافات الحديثة لمرصد تشاندرا.

تأثير عدسة الجاذبية

من بين النظريات العديدة التي نشأت عن نظرية النسبية العامة لأينشتاين, ويعتمد علماء الفلك على النظرية التي تدعي أن الجاذبية يمكنها أن تنحني الفضاء, لذلك إذا مرت مجموعة من النجوم أو المجرة بالقرب من ثقب أسود, يحدث إعادة توزيع للمادة التي تسبب الضوء في الإنحناء أثناء إنتقاله إلى المراقب – أي التلسكوبات على الأرض, وتُعرف هذه الظاهرة بإسم عدسة الجاذبية, وتلعب دورًا حيويًا في إكتشاف الثقوب السوداء في الفضاء.

المادة المظلمة
ثقب أسود يشوه صورة إحدى المجرات في الخلفية من خلال عدسة الجاذبية.

في الختام فإن الثقوب السوداء غير مرئية في حد ذاتها, ولكن التأثير الذي تحدثه على جيرانها هو ما يساعدنا على تحديد موقعها في سواد الفضاء الشاسع.

المصدر: Science Abc

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *