في الآونة الأخيرة ، أصبح العلم معروفًا على وجه اليقين ما هو الثقب الأسود. ولكن بمجرد أن اكتشف العلماء هذه الظاهرة في الكون ، وقع عليهم شيء جديد أكثر تعقيدًا ومربكًا: ثقب أسود فائق الكتلة ، والذي لا يمكنك حتى تسميته بالأسود ، بل بالأحرى أبيض شديد العمى. لماذا ا؟ ولكن لأنه كان بالضبط مثل هذا التعريف الذي تم إعطاؤه لمركز كل مجرة ، والذي يضيء ويضيء. لكن بمجرد وصولك إلى هناك ، وبجانب السواد ، لا يبقى شيء. ما نوع هذا اللغز؟
مذكرة حول الثقوب السوداء
من المعروف على وجه اليقين أن الثقب الأسود البسيط هو نجم ساطع من قبل. في مرحلة معينة من وجودها ، بدأت قوى الجاذبية في الزيادة بشكل كبير ، بينما ظل نصف القطر كما هو. إذا كان النجم قد "انفجر" في وقت سابق ، ونما ، فإن القوى المركزة في قلبه بدأت الآن في جذب جميع المكونات الأخرى إليه. "تنهار" حوافه من المركز ، وتشكل انهيارًا لا يصدق ، يتحول إلى ثقب أسود. لم تعد هذه "النجوم السابقة" تلمع ، لكنها أصبحت غير مرئية تمامًا من الخارج.كائنات الكون. لكنها ملحوظة للغاية ، لأنها تمتص حرفيًا كل ما يقع في نصف قطر جاذبيتها. من غير المعروف ما يكمن وراء أفق الحدث. بناءً على الحقائق ، فإن أي جسم بمثل هذه الجاذبية الهائلة سوف يسحق حرفياً. في الآونة الأخيرة ، لم يقتصر رأي كتاب الخيال العلمي فحسب ، بل رأى العلماء أيضًا على أن هذه الأنفاق قد تكون نوعًا من الأنفاق الفضائية للسفر لمسافات طويلة.
ما هو الكوازار
خصائص مماثلة لها ثقب أسود هائل ، وبعبارة أخرى ، كوازار. هذا هو قلب المجرة ، التي لها مجال جاذبية فائق القوة موجود بسبب كتلتها (ملايين أو بلايين الكتل الشمسية). لم يتم بعد تأسيس مبدأ تكوين الثقوب السوداء الهائلة. وفقًا لإصدار واحد ، فإن سبب هذا الانهيار هو سحب الغازات المضغوطة للغاية ، والغاز الذي يتم تفريغه بشدة ، ودرجة الحرارة مرتفعة بشكل لا يصدق. الإصدار الثاني هو زيادة كتل الثقوب السوداء الصغيرة والنجوم والسحب إلى مركز جاذبية واحد.
مجرتنا
الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة ليس من بين الأقوى. الحقيقة هي أن المجرة نفسها لها بنية حلزونية ، والتي بدورها تجبر جميع المشاركين فيها على أن يكونوا في حركة ثابتة وسريعة إلى حد ما. وهكذا ، يبدو أن قوى الجاذبية ، التي يمكن أن تتركز حصريًا في الكوازار ، تتبدد وتزداد بشكل موحد من الحافة إلى اللب. من السهل تخمين أن الأشياء في شكل بيضاوي أو غير منتظم على سبيل المثالالمجرات هي عكس ذلك. في "الضواحي" الفضاء مخلخل للغاية ، والكواكب والنجوم عمليا لا تتحرك. لكن في الكوازار نفسه تزخر الحياة بالمعنى الحرفي للكلمة.
معلمات من درب التبانة Quasar
باستخدام قياس التداخل الراديوي ، تمكن الباحثون من حساب كتلة الثقب الأسود الهائل ونصف قطره وقوة الجاذبية. كما أشرنا أعلاه ، فإن الكوازار الخاص بنا قاتم ، ومن الصعب تسميته فائق القوة ، لكن حتى علماء الفلك أنفسهم لم يتوقعوا أن تكون النتائج الحقيقية على هذا النحو. إذن القوس A(هذا هو اسم اللب) يساوي أربعة ملايين كتلة شمسية. علاوة على ذلك ، ووفقًا لبيانات واضحة ، فإن هذا الثقب الأسود لا يمتص حتى المادة ، والأجسام الموجودة في بيئته لا تسخن. ولوحظت حقيقة مثيرة للاهتمام أيضًا: إن الكوازار مدفون حرفيًا في سحب غازية ، وهي مادة نادرة للغاية. ربما يكون تطور الثقب الأسود الهائل لمجرتنا قد بدأ للتو ، وفي مليارات السنين سيصبح عملاقًا حقيقيًا لن يجتذب أنظمة الكواكب فحسب ، بل أيضًا عناقيد نجمية أصغر.
مهما كانت كتلة الكوازار صغيرة ، فإن معظم العلماء أصيبوا بنصف قطره. من الناحية النظرية ، يمكن التغلب على هذه المسافة في غضون سنوات قليلة على إحدى المركبات الفضائية الحديثة. تتجاوز أبعاد الثقب الأسود الهائل قليلاً متوسط المسافة من الأرض إلى الشمس ، أي أنها 1.2 فلكيةالوحدات. نصف قطر الجاذبية لهذا الكوازار أصغر بعشر مرات من القطر الرئيسي. مع مثل هذه المؤشرات ، بالطبع ، لا يمكن للمادة ببساطة أن تفرد حتى تعبر أفق الحدث مباشرة.
حقائق متناقضة
تنتمي مجرة درب التبانة إلى فئة عناقيد النجوم الشابة والجديدة. يتضح هذا ليس فقط من خلال عمره ومعاييره وموقعه على خريطة الفضاء المعروف للإنسان ، ولكن أيضًا من خلال القوة التي يمتلكها الثقب الأسود الهائل. ومع ذلك ، كما اتضح ، لا يمكن أن يكون للأجسام الفضائية الشابة معايير "سخيفة". العديد من الكوازارات ، التي تتمتع بقوة وجاذبية لا تصدق ، تفاجئ بخصائصها:
- الهواء العادي غالبًا ما يكون أكثر كثافة من الثقوب السوداء الهائلة.
- الدخول في أفق الحدث ، لن يعاني الجسم من قوى المد والجزر. الحقيقة هي أن مركز التفرد عميق بدرجة كافية ، ومن أجل الوصول إليه ، عليك أن تقطع شوطًا طويلاً ، حتى لا تشك في أنه لن يكون هناك طريق للعودة.
عمالقة الكون
أحد أكثر الأجسام ضخامة وأقدمها في الفضاء هو الثقب الأسود الهائل في OJ 287 quasar. هذا هو ثقب أسود كامل يقع في كوكبة السرطان ، والتي ، بالمناسبة ، يمكن رؤيتها بشكل سيئ للغاية من أرض. يعتمد على نظام ثنائي من الثقوب السوداء ، وبالتالي ، هناك أفقان للحدث ونقطتان من التفرد. تبلغ كتلة الجسم الأكبر 18 مليار كتلة شمسية ، تقريبًا مثل مجرة صغيرة مكتملة النمو. هذا الرفيق ثابت ، فقط الأشياء التي تضربه تدور.نصف قطر الجاذبية. يزن النظام الأصغر 100 مليون كتلة شمسية وله أيضًا فترة مدارية تبلغ 12 عامًا.
حي خطير
تم العثور على مجرات OJ 287 ودرب التبانة على أنهما جيران - المسافة بينهما حوالي 3.5 مليار سنة ضوئية. لا يستبعد علماء الفلك النسخة التي ستصطدم في المستقبل القريب بهذين الجسمين الكونيين ، مكونين بنية نجمية معقدة. وفقًا لإصدار واحد ، فإنه بسبب الاقتراب من مثل هذا العملاق الجاذبي ، تتسارع حركة أنظمة الكواكب في مجرتنا باستمرار ، وتصبح النجوم أكثر سخونة ونشاطًا.
الثقوب السوداء الهائلة بيضاء في الواقع
في بداية المقال ، أثيرت قضية حساسة للغاية: اللون الذي تقف فيه أقوى الكوازارات أمامنا بالكاد يمكن تسميته باللون الأسود. بالعين المجردة ، حتى في أبسط صورة لأي مجرة ، يمكنك أن ترى أن مركزها عبارة عن نقطة بيضاء ضخمة. لماذا إذن نعتقد أنه ثقب أسود هائل؟ تظهر لنا الصور التي التقطت من خلال التلسكوبات مجموعة ضخمة من النجوم التي يجذبها اللب إلى نفسه. تنعكس الكواكب والكويكبات التي تدور في مكان قريب بسبب قربها ، وبالتالي تضاعف كل الضوء الموجود في الجوار. نظرًا لأن الكوازارات لا تسحب جميع الأجسام القريبة بسرعة البرق ، ولكنها تحتفظ بها فقط في نصف قطر جاذبيتها ، فإنها لا تختفي ، ولكنها تبدأ في التوهج أكثر ، لأن درجة حرارتها تزداد بسرعة. أما المعتادالثقوب السوداء الموجودة في الفضاء الخارجي ، واسمها له ما يبرره تمامًا. الأبعاد صغيرة نسبيًا ، لكن قوة الجاذبية هائلة. إنهم ببساطة "يلتهمون" الضوء دون إطلاق كمية واحدة من بنوكهم.
سينما وثقب أسود هائل
Gargantua - أصبح هذا المصطلح "الإنسانية" مستخدمًا على نطاق واسع فيما يتعلق بالثقوب السوداء بعد إصدار فيلم "Interstellar". بالنظر إلى هذه الصورة ، من الصعب فهم سبب اختيار هذا الاسم المعين ومكان الاتصال. لكن النص الأصلي خطط لإنشاء ثلاثة ثقوب سوداء ، اثنان منها سيُطلق عليهما اسم Gargantua و Pantagruel ، مأخوذ من رواية ساخرة للكاتبة Francois Rabelais. بعد إجراء التغييرات ، لم يتبق سوى "حفرة أرنب" واحدة ، تم اختيار الاسم الأول لها. تجدر الإشارة إلى أن الثقب الأسود يصور في الفيلم بشكل واقعي قدر الإمكان. إذا جاز التعبير ، تم تصميم مظهرها من قبل العالم كيب ثورن ، الذي اعتمد على الخصائص المدروسة لهذه الأجسام الفضائية.
كيف عرفنا بالثقوب السوداء؟
لولا نظرية النسبية التي اقترحها ألبرت أينشتاين في بداية القرن العشرين ، لما اهتم أحد بهذه الأشياء الغامضة. قد يُنظر إلى الثقب الأسود الهائل على أنه مجموعة عادية من النجوم في وسط المجرة ، بينما الثقب الأسود العادي الصغير لن يلاحظه أحد تمامًا. لكن اليوم بفضل الحسابات النظرية والملاحظات التيلتأكيد صحتها ، يمكننا ملاحظة ظاهرة مثل انحناء الزمكان. يقول العلماء المعاصرون أن العثور على "حفرة الأرانب" ليس بالأمر الصعب. حول مثل هذا الشيء ، تتصرف المادة بشكل غير طبيعي ، فهي لا تتقلص فحسب ، بل تتوهج أحيانًا. تتشكل هالة ساطعة حول النقطة السوداء ، والتي يمكن رؤيتها من خلال التلسكوب. من نواحٍ عديدة ، تساعدنا طبيعة الثقوب السوداء على فهم تاريخ تكوين الكون. يوجد في مركزهم نقطة التفرد ، على غرار النقطة التي نشأ منها العالم بأسره من حولنا سابقًا.
ليس معروفًا على وجه اليقين ما يمكن أن يحدث للشخص الذي يعبر أفق الحدث. هل ستسحقه الجاذبية ، أم سينتهي به الأمر في مكان مختلف تمامًا؟ الشيء الوحيد الذي يمكن قوله على وجه اليقين هو أن الجارجانتوا يبطئ الوقت ، وفي وقت ما يتوقف عقرب الساعة تمامًا وبشكل نهائي.
