بحث عن الثقوب السوداء
الفضاء عالم جميل وغامض ومليء بالأسرار، فنحن على كوكبنا هذا مجرد حبيبة ترابية في الفضاء الواسع، وشمسنا الجميلة التي تضيء حياتنا كل يوم ليست سوى نجم آخر في مجرة ضخمة تحتوي على آلاف النجوم، وهذه المجرة تسمى مجرة درب التبانة، وبالنسبة لباقي الفضاء، فإن مجرتنا لا تذكر.
دراسة علم الفضاء
منذ الأزل وحتى الآن، يتطلع الإنسان إلى السماء المفتوحة ويتساءل عن ما يوجد وراء تلك الأضواء اللامعة والمساحات الشاسعة من الغيب. وتوالت اكتشافات الإنسان لتضيء لنا الفضاء المعتم، بدءا من الاختراعات البسيطة قديما مثل التلسكوبات القديمة وصولا إلى الاختراعات الفائقة الدقة مثل تلسكوبات وأجهزة وكالة الفضاء الأمريكية ناسا. فكل هذه المعدات ساعدتنا على اكتشاف الفضاء بشكل أكبر مما كنا نتوقع، ومن بين الأشياء التي اكتشفها العلماء مؤخرا هي الثقوب السوداء.
الثقوب السوداء
ثقب أسود هو نقطة في الفضاء ذات كثافة أكبر بملايين المرات من حجمها، مما يجعلها تمتلك جاذبية كبيرة لدرجة أن الضوء لا يمكنه الهروب منها، وبسبب هذا الأمر يطلق عليها اسم الثقوب السوداء في الفضاء الخارجي، لأنها مظلمة للغاية ولا يمكن معرفة ما يوجد بداخلها.
في الفيزياء النسبية، يعرف الثقب الأسود بأنه منطقة في الزمان المكاني أو الزمكان له جاذبية كبيرة تمنع أي شيء يمر بالقرب منه من الفرار، بما في ذلك الضوء الذي لا يستطيع الهرب من الثقب الأسود.
كيف يتكون الثقب الأسود
يتشكل الثقب الأسود نتيجة انفجار أحد النجوم في الفضاء الخارجي، حيث تجذب جاذبية النجم طبقاته الخارجية إلى الداخل، فيقلص حجم النجم ولكن تبقى كتلته كما هي. ويؤدي ذلك إلى اختفاء الفراغات بين أجزائه، مما يجعله يتمتع بجاذبية هائلة لا يمكن لأي شيء الهرب منها أو الفرار.
ولكن ليس جميع النجوم التي تنهار تتحول إلى ثقوب سوداء، بل تتحول إلى ثقوب سوداء فقط النجوم التي تتمتع بكتلة كبيرة جدا، حيث تكون كتلتها أكبر بخمسة وعشرين مرة من كتلة الشمس، وذلك لتكتسب جاذبية كبيرة تتزايد مع زيادة كتلتها.
رؤية الثقوب السوداء
يعد الثقب الأسود هيكلا داكنا يمتص الضوء، مما يجعل العلماء غير قادرين على رؤية أي من الثقوب السوداء في الفضاء الخارجي. ومع ذلك، باستخدام أجهزة التلسكوب الفضائية والأقمار الصناعية، يمكن للعلماء رصد تأثيرات الثقوب السوداء على النجوم المحيطة بها.
أنواع الثقوب السوداء
يتم تصنيف الثقوب السوداء من قبل العلماء إلى نوعين، حيث يتم تصنيفها إما حسب الحجم أو حسب الشكل
يتميز تصنيف الثقوب السوداء بوجود نوعين، وهما الثقب الأسود الدوار والثقب الأسود الغير دوار.
الثقب الأسود الدوار: يشتهر الثقب الأسود الدوار بالاسم العلمي `كير`، وهو النوع الأكثر انتشارا في الفضاء، حيث يوجد بأعداد هائلة جدا.
الثقب الأسود الغير دوار: يُطلق على الثقب الأسود الغير دوار اسم شوارزشيلد، وهو أقل شيوعًا من الثقوب السوداء الدوارة.
ينقسم تصنيف الثقوب السوداء بناءً على كتلتها إلى ثلاثة أقسام
الثقب الأسود هو ثقب صغير جدًا بحجم الذرة، لكنه يمتلك كتلة هائلة تصل إلى كتلة الجبل.
الثقب الأسود المتوسط هو أكثر أنواع الثقوب السوداء شيوعًا في الفضاء الخارجي، وكتلته تبلغ ضعف كتلة الشمس بملايين المرات.
ثقب أسود كبير وكتلة الثقوب السوداء الكبيرة تصل إلى ضعف كتلة الشمس مليون مرة أو أكثر، وأكبر ثقب أسود اكتشفت حتى الآن هو الثقب الأسود S50014+81 وكتلته تعادل 40,000,000,000 ضعف كتلة الشمس.
أدلة وجود الثقوب السوداء
لا توجد أدلة ملموسة على وجود الثقوب السوداء، كما أنه لم يرى أي ثقب أسود من قبل، لكن وجود الثقوب السوداء معتمد على مجموعة دراسات وحسابات لنظرية النسبية، ودعم هذه النظرية ما رصده علماء الفلك من تأثيرات الثقوب السوداء على النجوم المحيطة بها والغازات الموجودة في الفضاء الخارجي بالمناطق القريبة منها.
معلومات عن الثقوب السوداء
- توجد حوالي 100 مليون ثقب أسود في مجرة درب التبانة وحدها، ولكن معظمها صغيرة الحجم، والأكبر منها بعيد جدًا عن الأرض.
- تم رصد تأثير أول ثقب أسود في عام 1972، وتم اكتشاف هذا الأمر المثير بواسطة تلسكوب سينيوس إكس
- تعد نظرية الثقوب السوداء نظرية مخيفة، حيث تمثل الثقوب السوداء أكثر الأشياء المخيفة التي عرفها الإنسان، حيث يمكن تصورها على أنها نقطة تسحب كل ما حولها، حتى لو كان بسرعة لا يمكن الهروب منها، وبغض النظر عن كتلته، فإنه سيذوب داخلها ويصبح لا شيء.
- الثقوب السوداء الحالية هي نجوم منهارة وميتة تشكلت منذ ملايين ومليارات السنين.
- لا يوجد زمان أو مكان داخل الثقوب السوداء، وجميع قوانين الفيزياء التي نعرفها لا يمكن تطبيقها داخل الثقوب السوداء.
- هناك نظريتان حول ما يحدث عندما يدخل الإنسان داخل ثقب أسود، النظرية الأولى تقول إنه سيموت ولن يتمكن من الخروج من الثقب الأسود، وسيتم امتزاج خلاياه مع الثقب، أما النظرية الثانية فتقول إن الإنسان سينتقل إلى عالم موازٍ لا ينطبق عليه أي قوانين.
- تسمى منطقة اللاعودة داخل الثقوب السوداء بأفق الحدث، وعند الوصول إليها لا يمكن العودة.
- تشير نظرية إلى أن أي جسم يمكن أن يتحول إلى ثقب أسود إذا كان لديه كتلة كبيرة جدًا، مثل كتلة النجوم التي تتحول إلى ثقوب سوداء، وإذا تم دمج جميع ذراته دون وجود فراغات بينها، فيمكن لهذا الجسم أن يتحول إلى ثقب أسود.