كيف علمنا بوجود الثقب الأسود؟ скачать в хорошем качестве

كيف علمنا بوجود الثقب الأسود؟

حلقة جديدة من برنامج لم أكن أعلم على يوتيوب صفحتنا على فيس بوك   / lm2kona3lam   النص في العاشر من نيسان عام ألفين وتسعة عشر قام العلماء بتجميع اول صورة لثقب اسود على الاطلاق. هذا الثقب كان يتوسط مجرة تدعى “ام سبعة وثمانين” والتي تبعد عن الارض ما يزيد عن الخمسين مليون سنة ضوئية. من اجل تركيب هذه الصورة تم استخدام شبكة ضخمة من المقاريب الراديوية ضمن تعاون دولي تحت اسم “مقراب افق الحدث” هذا المشروع كلف ما يقارب الستين مليون دولار أمريكي لكن ان كانت تلك اول صورة للثقب الأسود فكيف علمنا بوجوده قبل ان نتمكن من تصويره وكيف ينشأ؟ وما هو الثقب الاسود؟ هذا ما سنعرفه في حلقة اليوم من برنامج لم أكن اعلم شارة في البداية كيف علمنا بوجود الثقوب السوداء حسنا بدأ الامر بعد ان قدم نيوتن قوانينه الشهيرة للحركة والتي مكنتنا من حساب ما يسمى بسرعة الافلات، v_e=√(2GM/r) وهي السرعة التي يحتاجها جسم معين لكي يستطيع ان يخرج من مجال الجاذبية جسم معين بالفضاء، تتضمن المعادلة كتلة الجسم وقطر الجسم بالإضافة الى ثابت الجاذبية، بالتعويض يمكننا حساب سرعة الافلات من القمر والارض والشمس قمر 2.4 كم/ثانية ارض11.2 كم/ثانية الشمس ٦١٥ كم/ثانية كما نري كلما زادت كتلة الجسم زادت سرعة الافلات لكن ماذا لو كان الجسم يملك كتلة هائلة جدا؟ حينها قد تزيد سرعة الافلات عن سرعة الضوء اي حتى الضوء لن يفلت من جاذبية الجسم وهي بداية فكرة الثقوب السوداء تغير هذا كله بعد ان قدم ايرنيست رذرفورد تجربته الشهيرة عام ١٩١١ للميلاد عندما سلط اشعة على لفافة من الذهب ووجد ان معظم الاشعة اخترقت اللفافة ليتبين لاحقا ان أي شيء مكون من ذرات وهذه الذرات معظمها فراغ وبالتحديد 99.99% فراغ هذا الموضوع اثار اهتمام العالم كارل شفارتزشيلد الذي اعتقد انه لو قمنا بالتخلص بطريقة ما من الفراغ الموجود بالمادة فان المادة ستصبح اصغر حجما وبالتالي ستزيد سرعة الافلات لو اصبح قطر الجسم صغيرا بما فيه الكفاية فان سرعة الافلات قد تساوي سرعة الضوء وغير ترتيب معادلة نيوتن وبدل سرعة الجسم بسرعة الضوء لتسمى لاحقا ب نصف قطر شفارتزشيلد √r=√(2GM/(v_e^2 )) r=2GM/(v_e^2 ) r=2GM/C^2 والتي تمكننا من حساب قطر الجسم الذي ستزيد عنده سرعة الافلات عن سرعة الضوء او بمعنى اخر الحجم الذي يتحول عنده الجسم الى ثقب اسود فلو أردنا تحويل الارض لثقب اسود يجب علينا ان نضغطها ليصبح قطرها لا يتجاوز ال 18 ملم. أي بحجم مكعب من السكر قد يبدو الأمر مستحيلا لكن هذا الأمر يحصل بالفضاء وبشكل متكرر لكن كيف تتشكل الثقوب السوداء ؟ حسناً\ عندما تصل النجوم الضخمة الى نهاية حياتها وبعد استهلاك كامل الهيدروجين الذي كان يغذي تفاعلات الاندماج النووي بالنجم، تبدا العناصر الأخرى بالنجم بالانصهار لتشكل عناصر أكبر العناصر الناتجة أيضا تندمج وتشكل عناصر اخرى هذه العملية تتكرر حتى يبدأ الحديد بالتكون والذي لا يولّد انصهاره طاقةً كافية لتماسك طبقات النجم الخارجية. حينها تنهار الطبقات الخارجية للداخل وتنفجر مولدةً انبعاثاتٍ لامعة وضخمة تُدعى بالسوبر نوفا (المستعرات الفائقة) Supernova.. يبقى جزءٌ صغير من النجم دون أن ينهار تكون جاذبيته قوية للغاية بحيث تتغلب على كل شيء فتنسحق المادة المكونة لهذا النجم بنقطة شديدة الصغر ذات كثافة لا متناهية تُشكل الثقب الاسود فالثقب الاسود هو جسم فضائي يمتلك كثافة عالية جدا أي يمتلك كتلة كبيرة جدا محصورة في حيز صغير من الفضاء هذا الامر يجعل من الثقوب السوداء أجسام عالية الجاذبية فحتى الضوء لا يستطيع الافلات منها لهذا لا يمكننا رؤية الثقوب السوداء كون الضوء لا ينبعث منها كما هو حال النجوم ولا تسمح للضوء بالانعكاس من على سطحها كما هو حال الكواكب والأقمار مركز الثقب الاسود يسمى نقطة التفرد حيث قوة الجاذبية لامتناهية لكن كل ما ابتعدنا عن مركز الثقب الأسود كلما قلت الجاذبية وعند مسافة معينة من مركز الثقب الاسود سيعود بإمكان الضوء المتولد الافلات من الثقب الاسود والذي يشكل هالة من الضوء تحيط بالثقب الاسود المنطقة التي تفصل بين مركز الثقب الاسود والهالة الضوئية تسمى أفق الحدث والصورة المركبة للثقب الأسود تظهر الهالة الضوئية حول الثقب الألوان في الصورة برتقالية كون الصورة مركبة من استشعار الأمواج الكهرومغناطيسية وهي توضح شدة الموجة الكهرومغناطيسية فقط ولا تستطيع تميز اللون وبهذا تكون انتهت حلقة جديدة من برنامج لم أكن أعلم ان اعجبتك هذه الحلقة شاركها مع اصدقائك ولا تنسى وضع عنوان لحلقة جديدة اسفل التعليقات كان معكم بشار الابراهيم وكما هو الامر دائما شكرا على المشاهدة