منذ بدايات علم الفلك، شهدنا العديد من التطورات التكنولوجية والتجريبية. وقد بلغ هذا التقدم ذروته برؤية أول صورة لثقب أسود . هذا الثقب الأسود الأول المرصود عبارة عن منطقة مظلمة ممزقة في نسيج الزمكان، ويقع على بُعد 55 مليون سنة ضوئية من كوكبنا في مجرة مسييه 87.
في هذه المقالة ، سنخبرك بكل ما تحتاج لمعرفته حول الصورة الأولى للثقب الأسود وخصائصه.
أول صورة لثقب أسود
من المهم أن نضع في اعتبارنا أنه نظرًا للمسافات الشاسعة التي تفصل هذه الثقوب السوداء، فإن الحصول على صور ومعلومات عنها أمر في غاية الصعوبة. التُقطت أول صورة لثقب أسود في مجرة مسييه 87، كاشفةً عن منطقة مظلمة بحجم سبعة مليارات شمس. يمكن القول إن صعوبة التقاط أول صورة لثقب أسود تُضاهي صعوبة التقاط صورة لبرتقالة من سطح القمر.
يُذكّر ظهور أول صورة للهالوجين الأسود بعين ساورون. وبفضل النتائج المُستخلصة من هذه الملاحظة، يُمكن تأكيد نظرية النسبية العامة لأينشتاين. يُعدّ هذا إنجازًا هائلًا للبشرية، شارك فيه أكثر من 200 عالم من مختلف البلدان. لطالما كان وجود الثقوب السوداء موضع شك، ولكن مع تكنولوجيا المعلومات الحالية، لم يعد هذا الأمر كذلك. يُمكننا الآن رصد التأثيرات المباشرة وغير المباشرة للثقوب السوداء على النجوم والمجرات وسحب الغاز. جميع هذه التأثيرات مُتوقعة في نظرية النسبية العامة لأينشتاين. مع ذلك، وبسبب القيود التكنولوجية، لم يكن من الممكن رؤيتها فعليًا.
كان أينشتاين على حق
إن نتيجة نجاح هذه التحقيقات في الحصول على الصورة الأولى للثقب الأسود لا ترجع فقط إلى هؤلاء 200 عالم ، ولكن إلى فترة التحليل وجمع البيانات بأكملها التي استغرقت عدة سنوات. بالإضافة إلى الصورة ، تم تقديم 6 مقالات علمية حيث تم شرح كل شيء تم الحصول عليه عن الكون الذي أصبح معروفًا لنا أكثر فأكثر.
كانت هذه الصورة بالغة الأهمية لأنها تؤكد ما تنبأ به آينشتاين. فظاهرة الثقوب السوداء كانت أمراً تردد آينشتاين نفسه في قبوله. ولكن بفضل التقدم العلمي، بتنا نعلم الآن أنها حقيقة واقعة. وقد مثّلت أول صورة لثقب أسود بداية حقبة جديدة في الفيزياء الفلكية، حقبة يمكن فيها التحقق من صحة معادلات آينشتاين المتعلقة بالجاذبية.
القوس أ* هو الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز مجرة درب التبانة، ويمكن رصده بواسطة التلسكوبات. وقد أوضح العلماء أنهم لم يتمكنوا بعد من جمع المعلومات اللازمة لفهم ديناميكيات هذا الثقب الأسود. ويُعتقد أنه ثقب أسود نشط للغاية، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من عمليات الرصد والتحليل للوصول إلى استنتاجات قاطعة.
أول صورة لثقب أسود بفضل التكنولوجيا
تتطور تقنيات وأساليب رصد الكون باستمرار، ما يُتيح لنا الحصول على مزيد من التفاصيل وفهم آلية عمله بشكل أفضل. ويُعدّ أصل الكون الهدف الأسمى لكل ما نسعى لاكتسابه من معرفة عنه. وبفضل التكنولوجيا، تمكّنا من الحصول على أول صورة لثقب أسود. وقد جمعت جميع التلسكوبات المستخدمة موجات من الثقوب السوداء بطول موجي يبلغ مليمترًا واحدًا، وهو الطول الموجي القادر على اختراق مراكز المجرات المليئة بالغبار والغاز.
كان التحدي المتمثل في الحصول على أول صورة لثقب أسود هائلاً، نظراً لبُعد الأجسام المراد تصويرها وصغر حجمها نسبياً. يبلغ قطر نواة مجرة M87 أربعين مليار كيلومتر، وتقع على بُعد خمسين سنة ضوئية. ومن الجدير بالذكر أن هذا المشروع كان ضخماً، إذ تطلّبت عمليات الرصد اللازمة لإعداد المعدات نوبات عمل تصل إلى ثماني عشرة ساعة يومياً. وكانت أصعب مرحلة هي تحليل جميع البيانات التي جُمعت.
للحصول على فكرة عن الكمية الكبيرة من المعلومات التي يجب معالجتها ، تم التقاط 5 بيتابايت من المعلومات. يمكن مقارنة ذلك "بالوزن" الذي ستحمله جميع أغاني MP3 التي يجب تشغيلها لمدة 8.000 عام دون توقف.
خصائص الثقوب السوداء
هذه الثقوب السوداء ليست سوى بقايا نجوم قديمة انطفأت. تحتوي النجوم عادةً على كمية هائلة من المواد والجسيمات، ولذلك تمتلك قوة جاذبية هائلة. انظر إلى الشمس؛ فهي قادرة على احتواء ثمانية كواكب وأجرام سماوية أخرى في مدارها. يعود وجود النظام الشمسي إلى جاذبية الشمس . تنجذب الأرض إليها، لكن هذا لا يعني أننا نقترب منها.
تنتهي حياة العديد من النجوم كأقزام بيضاء أو نجوم نيوترونية. تُعدّ الثقوب السوداء المرحلة الأخيرة في تطور هذه النجوم التي كانت في يوم من الأيام أكبر بكثير من الشمس. ورغم أن الشمس تُعتبر ضخمة جدًا، إلا أنها لا تزال نجمًا متوسط الحجم (أو حتى صغيرًا مقارنةً بغيرها). لذا، توجد نجوم يتراوح حجمها بين 10 و15 ضعف حجم الشمس، وعندما تنتهي، تُشكّل ثقبًا أسود.
عندما تصل هذه النجوم العملاقة إلى نهاية عمرها، تنفجر في كارثة هائلة تُعرف باسم المستعر الأعظم. يُشتت هذا الانفجار معظم أجزاء النجم في الفضاء، وتبقى شظاياه تتجول لفترة طويلة جدًا. لا ينفجر النجم بالكامل ويتشتت، فالمادة المتبقية، وهي في الأساس "باردة"، هي المادة التي لم يعد يحدث فيها اندماج نووي.
عندما يكون النجم فتيًا ، فإن الاندماج النووي ينتج طاقة وضغطًا ثابتًا بسبب الجاذبية مع الخارج. هذا الضغط والطاقة التي يخلقها هما ما يحافظ على توازنه. تتكون الجاذبية من كتلة النجم نفسه. من ناحية أخرى ، في البقايا الخاملة المتبقية بعد المستعر الأعظم ، لا توجد قوة يمكنها مقاومة جاذبية جاذبيتها ، لذا فإن ما تبقى من النجم يبدأ في الانثناء مرة أخرى على نفسه. هذا ما تولده الثقوب السوداء.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول كيفية الحصول على الصورة الأولى للثقب الأسود.