لقد جذبت الثقوب السوداء دائمًا انتباه العلماء وعامة الناس. أعلن المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) عن اكتشاف أكبر ثقب أسود نجمي على الإطلاق في مجرة درب التبانة.
ما هو الثقب الأسود
الثقب الأسود هو منطقة من الزمكان حيث الجاذبية شديدة للغاية بحيث لا يمكن لأي شيء، ولا حتى الضوء، الهروب من جاذبيتها. ويتشكل عندما ينهار نجم ضخم تحت وزنه في نهاية دورة حياته.
أحد أبرز جوانب الثقوب السوداء هو تفردها الجاذبي.. داخل المنطقة التي تسمى أفق الحدث، تكون الجاذبية شديدة جدًا بحيث لا يمكن لأي شيء أن يغادرها، ولا حتى الضوء. وهذا يخلق نوعًا من الحدود غير المرئية التي لا يمكننا ملاحظة أو اكتشاف أي شيء بعدها.
الثقوب السوداء تأتي بأحجام مختلفة. أصغرها، والمعروفة باسم الثقوب السوداء البدائية، يمكن أن تكون لها كتلة كويكب ولكنها مضغوطة في مساحة صغيرة بشكل لا يصدق. ومن ناحية أخرى، هناك ثقوب سوداء هائلة الحجم، والتي توجد في مركز معظم المجرات، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة. يمكن أن يكون لها كتل تعادل ملايين أو حتى مليارات المرات كتلة الشمس.
السمة الرئيسية للثقوب السوداء هي تفردها، وهي نقطة ذات كثافة لا نهائية حيث لم تعد قوانين الفيزياء المعروفة قابلة للتطبيق. ومع ذلك، فإن التفرد مغلف في أفق الحدث، مما يعني أنه من الخارج، يبدو أن الثقب الأسود له حجم محدود ومحدد.
بالإضافة إلى كتلتها، تتميز الثقوب السوداء بدورانها. إذا انهار النجم بشكل غير متماثل، فإن الثقب الأسود الناتج يمكن أن يدور. ويؤثر هذا الدوران على بنية الزمكان حوله، مما يسمح للثقب الأسود بسحب المادة والطاقة القريبة معه.
إن انبعاث الإشعاع من الثقب الأسود، المعروف باسم إشعاع هوكينج، هو جانب آخر مثير للاهتمام. وفقًا للنظرية التي اقترحها ستيفن هوكينج، فإن الثقوب السوداء ليست سوداء تمامًا، لكنها تصدر كمية صغيرة من الإشعاع الحراري بسبب التأثيرات الكمومية بالقرب من أفق الحدث الخاص بها. لمعرفة المزيد عن كيفية عمل هذه الظواهر، يمكنك الرجوع إلى مقالتنا حول كيف يتشكل الثقب الأسود.
اكتشفوا أكبر ثقب أسود في مجرة درب التبانة
أعلن المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) عن اكتشاف أكبر ثقب أسود نجمي على الإطلاق في مجرة درب التبانة. حدد علماء الفلك ثقبًا أسود كتلته 33 مرة كتلة الشمس، باستخدام بيانات من مهمة جايا. غايا، مرصد فضائي تديره وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، وهي مسؤولة عن جمع المعلومات من مدار الأرض لبناء الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر تفصيلاً ودقة لمجرتنا درب التبانة.
وباستخدام البيانات التي تم جمعها بواسطة تلسكوب ESO الكبير بشكل ملحوظ والعديد من المراصد الأرضية الأخرى، تمكن العلماء من تأكيد وزن الثقب الأسود، والذي يبلغ 33 مرة كتلة شمسنا. أصبح هذا الاكتشاف المذهل ممكنا بفضل تأثير "التذبذب" الغريب الذي يمارسه الثقب الأسود على نجمه المرافق الذي يدور حوله. تولد الثقوب السوداء النجمية من انهيار النجوم الضخمة، وتلك التي تم تحديدها حتى الآن داخل مجرة درب التبانة تميل إلى أن تكون أكبر بنحو 10 مرات من شمسنا، في المتوسط.
يعد الاكتشاف الأخير استثنائيًا حقًا، حيث يتجاوز حتى أكبر ثقب أسود نجمي معروف في مجرتنا، Cygnus X-1، الذي تبلغ كتلته 21 مرة فقط كتلة شمسنا. علاوة على ذلك، فمن الملاحظ أن هذا الثقب الأسود بالتحديد قريب جدًا من الأرض، ويبعد عنا 2.000 سنة ضوئية فقط، ويتواجد في كوكبة العقاب. ومن الجدير بالذكر أن هذا الثقب الأسود هو ثاني أقرب ثقب تم تحديده حتى الآن.
أثناء عملية مراجعة ملاحظات غايا تحسبًا لإصدار بيانات قادم، عثر الفريق بشكل غير متوقع على ثقب أسود قريب غير مكتشف وعالي الكتلة. هذا الثقب الأسود الذي تم تحديده حديثًا، والمعروف باسم Gaia BH3 أو BH3 باختصار، فاجأ الجميع. باسكوالي بانوزو، عالم الفلك في مرصد باريس وعضو تعاون غايا، التابع للمركز الوطني للبحث العلمي (CNRS) في فرنسا، وأعرب عن دهشته من الاكتشاف، وذكر أنه لم يتوقع أحد وجود مثل هذا الثقب الأسود حتى الآن.
لفهم تكوين هذه الأشياء بشكل أفضل، يمكنك الرجوع إلى مقالتنا حول تكوين هذه الأشياء والعمليات المرتبطة بها.
وشدد على ندرة مثل هذه النتيجة في مهنة البحث، وسلط الضوء على أهمية هذا الاكتشاف. وحدد علماء الفلك في السابق ثقوبًا سوداء ضخمة خارج مجرتنا، واقترحوا أنها تنشأ من انفجار النجوم مع الحد الأدنى من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم. ويعتقد أن هذه النجوم، التي تفتقر إلى المعادن، تحتفظ بكتلة أكبر طوال حياتها، مما يؤدي إلى تكوين ثقوب سوداء عالية الكتلة بعد زوالها. لكن، حتى الآن لم يكن هناك دليل ملموس يثبت وجود صلة مباشرة بين النجوم الفقيرة بالمعادن والثقوب السوداء ذات الكتلة العالية.
أين هو موقعه؟
وبحسب بيان لجامعة جنيف (سويسرا)، فإن الثقب الأسود الهائل يقع ضمن كوكبة النسر. ويتجاوز هذا الاكتشاف الرائع جميع الأرقام القياسية السابقة لحجم الثقوب السوداء النجمية التي تم رصدها داخل مجرتنا، حيث إن كتلتها مذهلة بعشرة أضعاف كتلة الشمس. واعتمد علماء الفلك على البيانات التي تم جمعها من المراصد الأرضية للتحقق من صحة هذا الاكتشاف المبتكر.
إحدى الأدوات التي تبرز بشكل خاص هي جهاز UVES (مطياف الأشعة فوق البنفسجية والبصرية) الموجود في صحراء أتاكاما في تشيلي. والغرض منه هو مراقبة الحركة الدقيقة لأكثر من ملياري نجم عبر السماء من أجل قياس المسافات بينها بدقة.
وفي مجال اكتشافات الثقوب السوداء حتى الآن، قرر المجتمع العلمي في المقام الأول أنها ربما نشأت من انهيار جاذبية النجوم، وتتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم مع الحد الأدنى من العناصر الأثقل. لإن فكرة أن هذه الثقوب السوداء يمكن أن تحتفظ بكتلة أقل قد تشير إلى إنشاء ثقوب سوداء أكبر. الحجم الأكبر لهذه النجوم الناقصة يؤدي إلى خلق فراغات أكبر بسبب وفرة المواد المتبقية. علاوة على ذلك، أكد الباحثون أنه حتى الآن لا يوجد دليل ملموس يثبت وجود صلة مباشرة بين النجوم الفقيرة بالمعادن والثقوب السوداء.
آمل أن تتمكن من معرفة المزيد عن طريق هذه المعلومات اكتشاف أكبر ثقب أسود في مجرة درب التبانة.