تعتبر الثقوب السوداء من الظواهر الأكثر غموضًا في الفضاء، حيث تتميز بقوة جاذبيتها العالية وكثافتها الكبيرة، وقد أطلق هذا الاسم على هذه الظواهر العالم الأمريكي جون ويلر.
أين يمكن العثور على الثقوب السوداء؟
لإجابة سؤال “أين توجد الثقوب السوداء؟”، توصل العلماء إلى وجود ثقب أسود هائل:
- يستقر هذا الثقب في مركز النظام الشمسي المعروف باسم “برج القوس A”.
- وقد وصفه العلماء بأنه كتلة مظلمة ضخمة تتمتع بجاذبية قوية تؤثر على كل الأجسام المحيطة به.
- تعتبر دراسة هذه الثقوب أمرًا صعبًا بسبب طبيعتها، لذا يعتمد العلماء على التفسيرات المتعلقة بالثقوب السوداء.
- تم توظيف المحاكاة من خلال وضع نماذج لمجرة درب التبانة ومراقبة سلوك النجوم، خاصة عند اقترابها من مادتها الأساسية.
يمكنك أيضًا التعرف على:
ما هي الثقوب السوداء؟
تعرف الثقوب السوداء بأنها الأجسام ذات الجاذبية العالية بحيث لا يمكن للضوء أن يهرب منها:
- تعود قوة جاذبيتها إلى وجود مادة مضغوطة ضمن حجم صغير جدًا.
- هذه الظاهرة تحدث غالبًا للنجوم التي تمر بمرحلة الاحتضار وتقترب من نهايتها.
- لا يمكن رؤيتها بواسطة البشر، حيث إنها تعتبر من الأجسام غير المرئية.
- لذا يتم استخدام التلسكوبات الفضائية المزودة بأدوات خاصة للكشف عنها.
- تعد الثقوب السوداء من أغرب الظواهر المدهشة في الفضاء، وقد توقع العالم ألبرت أينشتاين وجودها عام 1916 من خلال نظرية النسبية.
- تم اكتشاف الثقب الأسود لأول مرة بشكل مادي في عام 1971، وتم تسجيل أول صورة له في عام 2019.
أنواع الثقوب السوداء
إلى جانب الإجابة عن سؤال “أين توجد الثقوب السوداء؟”، يمكن تصنيف الثقوب السوداء إلى أربعة أنواع رئيسية، وهي كالتالي:
- الثقوب السوداء العملاقة، والتي تعتبر الأكبر، حيث تصل أحجامها إلى مقاييس ضخمة لا يمكن قياسها.
- توجد عادةً في مراكز أكبر المجرات.
- الثقوب السوداء متوسطة الكتلة، التي تُعرف كفئات افتراضية، وتراوح كتلتها بين 100 إلى 1,000,000 كتلة شمسية.
- على الرغم من وجود هذا النوع، إلا أن أبعادها لم تثبت بشكل قاطع حتى الآن.
- يوجد دليل غير مباشر على تواجدها، حيث يتم استخدام مواقع النجوم المعروفة لتحديد مكانها.
- إضافةً إلى الثقوب السوداء النجمية التي تنتج عن انهيار النجوم الضخمة التي تتراوح كتلتها بين 5 إلى 100 كتلة شمسية.
- يمكن ملاحظتها في شكل انفجارات لأشعة غاما أو انفجارات نوفا.
- تُعرف أيضًا تلك الأنواع باسم “الانهيارات”.
- وأخيرًا، الثقوب السوداء الصغيرة أو “الميكانيكية” التي تم تقديمها مؤخرًا في عام 1971، وقد اكتشفها الفيزيائي الفلكي ستيفن هوكينج.
يمكنك الاطلاع على:
كيف تتشكل الثقوب السوداء؟
يعتمد تكوين الثقوب السوداء على النوع المرصود في الكون، ويكون على النحو التالي:
- تشكل الثقوب العملاقة عند اندماج عدد كبير من الثقوب الصغيرة، ويمكن أن تتشكل نتيجة لتراكم الغاز.
- في حالات معينة، تظهر نتيجة لانهيار كتل نجمية تسقط في نفس الوقت، أو بسبب تجمع كبير للمادة المظلمة.
- عندما تتشكل، تبدأ في جمع الغبار والغاز لتسمح لها بالتطور والنمو.
- يجمع ذلك الكثير من الكائنات الحية الدقيقة، مما يؤدي إلى ظهور ثقب أسود في مركز المجرة.
أجزاء رئيسية في الثقوب السوداء
بعد الإجابة عن سؤال “أين توجد الثقوب السوداء؟”، نوضح أهم الأجزاء التي تُميزها:
- أفق الحدث هو المنطقة المحيطة بالثقب الأسود التي تميزه، حيث تكون هي الحدود التي تنتقل فيها المادة بالإضافة إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي.
- هذا الإشعاع يدخل الكتلة الخاصة بالثقب ولا يخرج منها.
- مركز الثقب، المعروف أيضًا بعين الثقب، هو المنطقة التي تكون فيها الانحناءات مطلقة بدون حدود.
- كرة الفوتون، وهي الحد الكروي الذي تتحرك فيه الفوتونات بشكل عمودي، مما يؤدي إلى حصرها في مدار بيضاوي مناسب لشكل الثقب الأسود.
- وبذلك، تتواجد داخل هذه المدار.
- تشمل طبقة الإرغوسفير، وهي الطبقة التي تسمح بتحرك الأجسام داخلها، والتي تُعرف أيضًا بسحب الإطار.
- تحيط هذه الطبقة بأفق الحدث.
- ثم المدار الدائري، الذي يتيح للجسيمات الدوران بأمان على مسافات مختلفة حول الجسم المركزي.
أقرب الثقوب السوداء إلى الأرض
بالإضافة إلى سؤال “أين توجد الثقوب السوداء؟”، نستعرض أقرب تلك الثقوب إلى الأرض:
- ثقب V616 Monocerotis أو A0620-00 يبعد عن الأرض حوالي 3500 سنة ضوئية.
- ثقب الدجاجة أو Cygnus X-1 يبعد بحوالي 6000 سنة ضوئية.
- ثقب V404 Cygni يقع على بعد حوالي 7800 سنة ضوئية.
- ثقب GRO J0422+32 يبعد مسافة تصل إلى 11000 سنة ضوئية عن الأرض.
- ثقب A* Sagittarius أو الثقب الرامي يبعد بحوالي 25640 سنة ضوئية.
- ثقب 47 Tuc X9 يبعد عن الأرض مسافة قدرها 17800 سنة ضوئية.
- ثقب XTE J1118+480 يبعد بين 5000 و11000 سنة ضوئية.
- وثقب GS2000+25 يبعد عن الأرض حوالي 8800 سنة ضوئية.
حقائق مدهشة عن الثقوب السوداء
توصل العلماء إلى العديد من الحقائق المثيرة بشأن الثقوب السوداء، ومنها:
- اكتشف العلماء الثقوب السوداء باستخدام الأشعة السينية.
- تقوم الثقوب السوداء بإبطاء الزمن.
- تنتشر الثقوب السوداء في جميع أنحاء مجرة درب التبانة.
- تُعتبر الثقوب النجمية الأكثر شيوعًا، وقد تصل كتلتها إلى 20 ضعف كتلة الشمس.
- كلما زاد حجم الثقب، كلما زادت جاذبيته وانغمر في الفضاء المحيط به.