ربما يكون تلسكوب هابل الفضائي قد قدم لأول مرة دليلاً واضحًا على وجود الثقوب السوداء. لاحظ اختفاء المادة التي تسقط في منطقة عمل الثقب الأسود ، وراء ما يسمى "أفق الحدث".

تم تبييض نبضات الضوء الخافتة المرصودة لتيارات الغاز الساخن في الطيف فوق البنفسجي ثم اختفت ، لتشكل دوامة حول جسم مضغوط ضخم يسمى Cygnus XR-1. تشبه آلية السقوط هذه ، على سبيل المثال ، سقوط الماء على حافة شلال ، مع تشابه واضح مع الحسابات النظرية لسقوط المادة في الثقب الأسود.

أفق الحدث هو منطقة من الفضاء تحيط بالثقب الأسود ، وبمجرد أن لا تتمكن المادة أبدًا من مغادرة هذه المنطقة والسقوط في الثقب الأسود. لا يزال بإمكان الضوء التغلب على القوة الهائلة للجاذبية وإرسال التدفقات الأخيرة من المادة المختفية ، ولكن لفترة قصيرة فقط ، حتى تدخل المادة المتساقطة ما يسمى بمنطقة التفرد ، والتي لم يعد بإمكان الضوء تجاوزها.

وفقًا للنظريات المعروفة ، لا يمكن لأي جسم فلكي آخر ، باستثناء الثقب الأسود ، أن يكون له منطقة أفق حدث.

تم الكشف عن الثقوب السوداء من خلال ملاحظة أنماط امتصاص (تدفق) كتل من الغاز النجمي فيها. من خلال تقدير مقدار الكتلة التي تذهب إلى منطقة صغيرة من الفضاء ، يمكن للمرء تحديد مقدار الفضاء الذي يشغله الثقب الأسود وكتلته.

حتى الآن ، لم يسبق لأحد أن رأى أن المادة التي سقطت بالفعل في أفق الحدث تسقط في ثقب أسود. عادة ما تُلاحظ صورة تدفق بسيط للمادة من نجم مجاور للثقب الأسود. في الوقت نفسه ، كان الثقب الأسود محاطًا بشكل كروي بكتلة من الغاز المتدفق وكان يشبه نفسه مظهر خارجي نجمة صغيرة، لكن ينبعث منها ضوءفي طيف قريب من الأشعة فوق البنفسجية أو في النيوترونات.

تم إخفاء هذا السر عن الجمهور لبعض الوقت. شارك العلماء في تحليل دقيق لهذه البيانات والتحقق منها.

لم يرَ هابل نفسه ، بالطبع ، منطقة أفق الحدث - إنها منطقة صغيرة جدًا من الفضاء على هذه المسافة بحيث لا يمكن تقديرها. قاس هابل التقلبات الفوضوية في الضوء فوق البنفسجي للغاز المغلي المحاصر في منطقة تأثير الجاذبية للثقب الأسود. التقط تلسكوب هابل لحظات فريدة من "ذبول قطار النبضات" ، والذي سرعان ما أضعف.

تتوافق هذه الآلية مع النظرية المقبولة عمومًا التي تنبأ بها العلماء: عندما تسقط المادة بالقرب من أفق الحدث ، يخفت الضوء المنبعث منها بسرعة ، لأنه كلما اقتربنا من مركز الثقب الأسود ، قوة أقوىوكلما طالت الموجات ، تنتقل تدريجيًا من الأشعة فوق البنفسجية إلى الطيف النيوتروني ، ثم تختفي تمامًا. هذا التأثير يسمى "الانزياح الأحمر".

اختفى الجزء المرصود من المادة المتساقطة من مجال رؤية تلسكوب هابل قبل أن يصل بالفعل إلى أفق الحدث. أخذ مقياس الضوء السريع لتلسكوب هابل عينات من نبضات الضوء بمعدل 100000 قياس في الثانية. أتاحت دقة الأشعة فوق البنفسجية لتلسكوب هابل رؤية وميض خافت للمادة المتساقطة في نطاق 1000 ميل من أفق الحدث.

لقد توقعت النماذج الديناميكية من قبل أن Cygnus XR-1 ينتمي إلى ثقب أسود ، ولا يمكن للغاز أن يسقط فيه مباشرة ، كما هو الحال في حفرة ، ولكنه يشكل دوامة على شكل قرص حلزوني ناعم.

الثقوب السوداء غير موجودة؟ 29 سبتمبر 2014

وكأن كل هذا لم يكن كافياً: الآن هناك معلومات تفيد بأنها غير موجودة على الإطلاق. النساء أثبت رياضياأن مثل هذه الأجرام الفيزيائية الفلكية كالثقوب السوداء لا يمكن أن توجد في الطبيعة.

دعنا نتعرف بمزيد من التفصيل على نوع الإصدار الموجود في العلم ...

من خلال الجمع بين نظريتين متعارضتين على ما يبدو ، أثبتت Laura Mersini-Houghton ، أستاذة الفيزياء في كلية الفنون والعلوم بجامعة نورث كارولينا ، رياضيًا أن الثقوب السوداء لا يمكن أن توجد على الإطلاق. لا يجبر بحثها العلماء على إعادة التفكير في نسيج الزمكان فحسب ، بل يجبرون أيضًا على إعادة التفكير في أصل الكون.

الثقوب السوداء - مصطلح شاع منذ نصف قرن من قبل المُنظِّر الأمريكي جون ويلر - هي كائنات نسبية فائقة الكتلة ، يكمن وجودها وراء العديد من النظريات الفيزيائية الفلكية التي تصف تطور المجرات والنجوم والكوازارات. وعلى الرغم من أن وجودها اليوم ليس موضع شك بين معظم علماء الفلك ، إلا أن هذه الأجرام تعتبر من الناحية الرسمية افتراضية.

نظرًا لأن هذه الكائنات لا تشع ضوءًا خاصًا بها ولا تعكس ضوءًا فضائيًا ، فلا يمكن تحديد وجودها إلا من خلال طرق غير مباشرة. لذا فإن العلماء مقتنعون بوجودها من خلال الدوران السريع للنجوم بالقرب من مراكز المجرات وانحراف أشعة الضوء (العدسة) ، والذي يتم ملاحظته بالقرب من هذه الأجسام شديدة الجاذبية.

يدرك علماء الفلك نوعين من الثقوب السوداء - الكتل النجمية والثقوب السوداء الهائلة التي تبلغ كتلتها بلايين الكتل الشمسية.

هناك جدل حول وجود الثقوب السوداء ذات الكتل المتوسطة. يُعتقد أن النوع الأول يتشكل أثناء انهيار النجوم الضخمة ، عندما يتضخم النجم ويتخلص من طبقاته الخارجية وينهار إلى الداخل تحت تأثير جاذبيته. يسبب أصل الثقوب السوداء فائقة الكتلة جدلاً بين علماء الفلك: هل تشكلت في وقت واحد مع الكون في خثرات من المادة المظلمة ، أو أثناء انهيار سحب غازية كبيرة.

سيحدث نفس الشيء إذا تم ضغط الأرض إلى الحجم جوز: ستزداد كثافته بشكل كبير بحيث لا يستطيع أي شخص الابتعاد عن سطحه ، حتى لو كان يتحرك بسرعة الضوء.

السمة الرئيسية للثقب الأسود هي حجم أفق الحدث الخاص به - وهو سطح وهمي لا يستطيع الجسم ولا المعلومات العودة بعده. يكمن جمال الثقوب السوداء في أنها تعارض نظريتين فيزيائيتين أساسيتين لبعضهما البعض - نظرية أينشتاين في الجاذبية ، والتي يتبعها احتمال وجودها ، ونظرية الكم التي تفترض أنه لا يمكن لأي معلومات في الكون أن تختفي في أي مكان.

في عام 1974 ، توقع العالم البريطاني الشهير ستيفن هوكينج أن الثقوب السوداء يجب أن تتبخر. تقول نظرية الكم أنه في الفراغ الفيزيائي ، تولد أزواج الجسيمات والجسيمات المضادة باستمرار. في الوقت نفسه ، فإن ولادة مثل هذه الأزواج بالقرب من أفق الحدث تسمح باحتمال سقوط أحد الجسيمات في الثقب الأسود ، بينما لا يسقط الآخر. وبالتالي ، يمكن للجسيمات الهاربة حمل الكثير من الثقوب بسبب ما يسمى بإشعاع هوكينغ.

يشار إلى أن هوكينغ طرح نظريته بعد وقت قصير من لقائه في موسكو عام 1973 مع الفيزيائيين السوفييت ياكوف زيلدوفيتش وأليكسي ستاروبنسكي.

لقد أقنعوا هوكينغ أن ثقبًا أسودًا يمكن أن ينبعث منه موجات وجزيئات كهرومغناطيسية.

وصف Marcini-Houghton رياضيًا عملية انهيار النجوم الضخمة وتوصل إلى مفارقة. أظهرت حساباتها أنه عندما ينهار نجم ، يحدث إشعاع هوكينغ ، مما يتسبب في فقدان النجم لكتلته بسرعة.

وبسرعة أن الكثافة المناطق الداخليةيتوقف عن النمو ويتوقف تكوين الثقب الأسود.

"أنا نفسي لا أستطيع التعافي من الصدمة. قال الباحث: "لقد درسنا هذه المشكلة لأكثر من 50 عامًا ، وهذا القرار يمنحنا الكثير لنفكر فيه".

توفر الدراسة ، التي تم تقديمها إلى ArXiv ، وهو مستودع عبر الإنترنت لأبحاث الفيزياء غير الخاضعة لاستعراض الأقران ، حلولًا رياضية دقيقة لهذه المشكلة وتم إعدادها بالتعاون مع Harald Peiffer ، خبير في النسبية الرياضية من جامعة تورنتو (كندا). ). نُشرت دراسة سابقة عن Mersini-Houston ، تم تقديمها أيضًا إلى ArXiv في يونيو ، في Physics Letters B وتحتوي على حل تقريبي للمشكلة قيد الدراسة.

قد تقدم البيانات التجريبية يومًا ما دليلًا ماديًا على وجود الثقوب السوداء في الكون. ومع ذلك ، في هذه اللحظةوفقًا لميرسيني-هيوستن ، فإن الاستنتاجات الرياضية نهائية.

يعتقد العديد من الفيزيائيين وعلماء الفلك أن كوننا نشأ من تفرد بدأ في التوسع بعد الانفجار العظيم. ومع ذلك ، إذا لم تكن التفردات موجودة ، فسيتعين على العلماء إعادة التفكير في نظرية الانفجار العظيم وحتى في مسألة ما إذا كانت قد حدثت بالفعل.

يقول Mersini-Houston: "حاول الفيزيائيون توحيد هاتين النظريتين - نظرية أينشتاين للجاذبية وميكانيكا الكم - لعقود ، وهذا السيناريو يجعل النظريات في تناغم". - انها مهمة جدا".

يمكن الكشف عن ما يبقى بالفعل في مكان النجوم الضخمة من خلال المزيد من الملاحظات. تم بالفعل ملاحظة انفجارات النجوم الضخمة في التاريخ الحديثلذلك ، في عام 1987 ، لاحظ علماء الفلك ألمع مستعر أعظم SN 1987A. ومع ذلك ، لم يتم اكتشاف ثقب أسود ولا نجم نيوتروني في مكانه بعد.

مصادر

http://www.gazeta.ru/science/2014/09/26_a_6235185.shtml

http://arxiv.org/abs/arXiv:1409.1837

http://www.newsfiber.com/p/s/h؟v=EYb27xuC٪2FrUc٪3D+ABi3NuZBMb0٪3D

http://nauka21vek.ru/archives/58918

وسأذكرك بشيء آخر: أو انظر ، على سبيل المثال ، كيف يحدث ذلك المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط للمقال الذي صنعت منه هذه النسخة -

الثقوب السوداء - ربما أكثر الأشياء الفلكية غموضًا وغموضًا في عالمنا ، جذبت انتباه النقاد وأثارت خيال كتاب الخيال العلمي منذ اكتشافهم. ما هي الثقوب السوداء وكيف تبدو؟ الثقوب السوداء هي نجوم منطفئة ، بسببها خصائص فيزيائية، والتي لديها مثل كثافة عاليةوالجاذبية قوية جدًا لدرجة أنه لا يمكن حتى للضوء الهروب.

تاريخ اكتشاف الثقوب السوداء

لأول مرة ، اقترح شخص ما د. ميشيل (كاهن إنجليزي من يوركشاير ، مولع بعلم الفلك في أوقات فراغه) الوجود النظري للثقوب السوداء ، قبل وقت طويل من اكتشافها الفعلي. وفقًا لحساباته ، إذا أخذنا حساباتنا وضغطناها (في مصطلحات الكمبيوتر الحديثة ، أرشفتها) إلى دائرة نصف قطرها 3 كيلومترات ، تتشكل قوة جاذبية كبيرة (فقط ضخمة) بحيث لا يمكن للضوء أن يتركها. هذه هي الطريقة التي ظهر بها مفهوم "الثقب الأسود" ، على الرغم من أنه في الحقيقة ليس أسودًا على الإطلاق ، في رأينا ، فإن مصطلح "الثقب المظلم" سيكون أكثر ملاءمة ، لأنه بالضبط هو غياب الضوء الذي يحدث.

لاحقًا ، في عام 1918 ، كتب العالم العظيم ألبرت أينشتاين عن مسألة الثقوب السوداء في سياق نظرية النسبية. لكن فقط في عام 1967 ، من خلال جهود عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي جون ويلر ، فاز مفهوم الثقوب السوداء أخيرًا بمكانة في الأوساط الأكاديمية.

مهما كان الأمر ، افترض كل من د. ميشيل وألبرت أينشتاين وجون ويلر في أعمالهم الوجود النظري لهذه الأجرام السماوية الغامضة في الفضاء الخارجيومع ذلك ، فإن الاكتشاف الحقيقي للثقوب السوداء حدث في عام 1971 ، عندما شوهدت لأول مرة من خلال التلسكوب.

هذا ما يبدو عليه الثقب الأسود.

كيف تتشكل الثقوب السوداء في الفضاء؟

كما نعلم من الفيزياء الفلكية ، كل النجوم (بما في ذلك شمسنا) لديها كمية محدودة من الوقود. وعلى الرغم من أن عمر النجم يمكن أن يدوم بلايين السنين الضوئية ، فإن هذا الإمداد الشرطي للوقود ينتهي عاجلاً أم آجلاً ، و "يخرج" النجم. تصاحب عملية "الانقراض" تفاعلات مكثفة ، يمر خلالها النجم بتحول كبير ، واعتمادًا على حجمه ، يمكن أن يتحول إلى قزم أبيض ، أو نجم نيوتروني ، أو ثقب أسود. علاوة على ذلك ، فإن النجوم الأكبر ، التي لها أبعاد مذهلة بشكل لا يصدق ، تتحول عادةً إلى ثقب أسود - بسبب ضغط هذه الأحجام المذهلة ، تحدث زيادة متعددة في الكتلة وقوة الجاذبية للثقب الأسود المتشكل حديثًا ، والتي تتحول إلى ثقب أسود. نوع من المكنسة الكهربائية المجرية - تمتص كل شيء وكل شيء حولها.

الثقب الأسود يبتلع نجمًا.

ملاحظة صغيرة - شمسنا ، وفقًا لمعايير المجرات ، ليست نجمًا كبيرًا على الإطلاق ، وبعد أن يتلاشى ، والذي سيحدث في غضون بضعة مليارات من السنين ، على الأرجح لن يتحول إلى ثقب أسود.

لكن لنكن صادقين معك - اليوم ، لا يزال العلماء لا يعرفون كل تعقيدات تكوين الثقب الأسود ، بلا شك ، هذه عملية فيزيائية فلكية معقدة للغاية ، والتي يمكن أن تستمر في حد ذاتها لملايين السنين الضوئية. على الرغم من أنه من الممكن التقدم في هذا الاتجاه ، إلا أن الاكتشاف والدراسة اللاحقة لما يسمى بالثقوب السوداء الوسيطة ، أي النجوم في حالة الانقراض ، حيث تجري العملية النشطة لتشكيل ثقب أسود. . بالمناسبة ، اكتشف علماء الفلك نجمًا مشابهًا في عام 2014 في ذراع مجرة ​​حلزونية.

كم عدد الثقوب السوداء الموجودة في الكون

بحسب نظريات العلماء المعاصرين في مجرتنا درب التبانةقد يكون هناك ما يصل إلى مئات الملايين من الثقوب السوداء. لا يمكن أن يكون هناك ما لا يقل عن ذلك في المجرة المجاورة لنا ، والتي لا يوجد شيء يطير إليها من مجرتنا درب التبانة - 2.5 مليون سنة ضوئية.

نظرية الثقوب السوداء

على الرغم من الكتلة الهائلة (التي تزيد مئات الآلاف من المرات عن كتلة شمسنا) وقوة الجاذبية المذهلة ، لم يكن من السهل رؤية الثقوب السوداء من خلال التلسكوب ، لأنها لا تصدر ضوءًا على الإطلاق. تمكن العلماء من ملاحظة وجود ثقب أسود فقط في لحظة "وجبته" - امتصاص نجم آخر ، في هذه اللحظة يظهر إشعاع مميز يمكن ملاحظته بالفعل. وهكذا ، وجدت نظرية الثقب الأسود تأكيدًا فعليًا.

خصائص الثقوب السوداء

الخاصية الرئيسية للثقب الأسود هي حقول الجاذبية المذهلة ، والتي لا تسمح للمكان والوقت المحيطين بالبقاء في حالتهما المعتادة. نعم ، لقد سمعت جيدًا ، يتدفق الوقت داخل الثقب الأسود أبطأ عدة مرات من المعتاد ، وإذا كنت هناك ، فعندئذٍ ستعود (إذا كنت محظوظًا جدًا بالطبع) ستفاجأ بملاحظة أن قرونًا قد مرت على الأرض ، ولن تكبر حتى يكون لديك وقت. على الرغم من أنه لنكن صادقين ، إذا كنت داخل ثقب أسود ، فلن تتمكن من النجاة ، لأن قوة الجاذبية هناك تجعل أي جسم مادي يتمزق ببساطة ، ولا حتى إلى أجزاء ، إلى ذرات.

لكن إذا كنت قريبًا من ثقب أسود ، ضمن حدود مجال جاذبيته ، فستواجه أيضًا وقتًا عصيبًا ، لأنه كلما قاومت جاذبيته ، محاولًا التحليق بعيدًا ، زادت سرعة سقوطك فيه. سبب هذا التناقض الظاهري هو حقل دوامة الجاذبية ، الذي تمتلكه جميع الثقوب السوداء.

ماذا لو سقط شخص في ثقب أسود

تبخر الثقوب السوداء

اكتشف عالم الفلك الإنجليزي إس هوكينج حقيقة مثيرة للاهتمام: الثقوب السوداء أيضًا ، كما تبين ، تنبعث منها تبخر. صحيح ، هذا ينطبق فقط على الثقوب ذات الكتلة الصغيرة نسبيًا. تخلق الجاذبية القوية من حولهم أزواجًا من الجسيمات والجسيمات المضادة ، يتم سحب أحد الزوجين للداخل بواسطة الفتحة ، ويتم إخراج الثاني للخارج. وهكذا ، يشع الثقب الأسود جسيمات صلبة مضادة وأشعة جاما. هذا التبخر أو الإشعاع من ثقب أسود سمي على اسم العالم الذي اكتشفه - "إشعاع هوكينغ".

أكبر ثقب أسود

وفقًا لنظرية الثقوب السوداء ، يوجد في مركز جميع المجرات تقريبًا ثقوب سوداء ضخمة كتلتها تتراوح بين عدة ملايين إلى عدة مليارات من الكتلة الشمسية. اكتشف العلماء مؤخرًا أكبر ثقبين أسودين معروفين حتى الآن ، وهما في مجرتين قريبتين: NGC 3842 و NGC 4849.

NGC 3842 هي ألمع مجرة ​​في كوكبة الأسد ، تقع على بعد 320 مليون سنة ضوئية منا. يوجد في وسطه ثقب أسود ضخم كتلته 9.7 مليار كتلة شمسية.

NGC 4849 هي مجرة ​​في كتلة كوما ، تبعد 335 مليون سنة ضوئية ، وتتميز بثقب أسود مثير للإعجاب بنفس القدر.

مناطق عمل مجال الجاذبية لهذه الثقوب السوداء العملاقة ، أو من الناحية الأكاديمية ، أفق الحدث الخاص بهم ، حوالي 5 أضعاف المسافة من الشمس إلى! مثل هذا الثقب الأسود سيأكل منا النظام الشمسيولن يتوانى حتى.

أصغر ثقب أسود

لكن هناك ممثلين صغار جدًا في عائلة الثقوب السوداء الواسعة. لذا فإن أكثر ثقب أسود قزم اكتشفه العلماء في الوقت الحالي في كتلته لا يتجاوز 3 أضعاف كتلة شمسنا. في الواقع ، هذا هو الحد الأدنى النظري اللازم لتكوين ثقب أسود ، إذا كان هذا النجم أصغر قليلاً ، لما تشكل الثقب.

الثقوب السوداء هي أكلة لحوم البشر

نعم ، توجد مثل هذه الظاهرة ، كما كتبنا أعلاه ، الثقوب السوداء هي نوع من "المكانس الكهربائية المجرية" التي تمتص كل شيء حولها ، بما في ذلك ... الثقوب السوداء الأخرى. اكتشف علماء الفلك مؤخرًا أن ثقبًا أسودًا من إحدى المجرات يتم أكله بواسطة شره سوداء كبيرة أخرى من مجرة ​​أخرى.

• وفقًا لفرضيات بعض العلماء ، فإن الثقوب السوداء ليست فقط مكانس فراغ مجرية تمتص كل شيء في نفسها ، ولكن في ظل ظروف معينة يمكنهم أن يولدوا أكوانًا جديدة.
• يمكن أن تتبخر الثقوب السوداء بمرور الوقت. أعلاه كتبنا تلك اللغة الإنجليزية عالم ستيفناكتشف هوكينج أن الثقوب السوداء لها خاصية الإشعاع وبعد فترة طويلة جدًا من الزمن ، عندما لا يوجد شيء لامتصاصه حوله ، سيبدأ الثقب الأسود في التبخر أكثر ، حتى يتخلى في النهاية عن كل كتلته في الفضاء المحيط. على الرغم من أن هذا مجرد افتراض ، فرضية.
• الثقوب السوداء تبطئ الوقت وتنحني الفضاء. لقد كتبنا بالفعل عن تمدد الوقت ، لكن الفضاء في ظروف الثقب الأسود سيكون منحنيًا تمامًا.
• تحد الثقوب السوداء من عدد النجوم في الكون. وبالتحديد ، فإن حقول الجاذبية الخاصة بهم تمنع تبريد السحب الغازية في الفضاء ، والتي ، كما تعلمون ، تولد نجومًا جديدة.

الثقوب السوداء على قناة ديسكفري ، فيديو

وفي الختام نقدم لكم فيلمًا وثائقيًا علميًا مثيرًا للاهتمام حول الثقوب السوداء من قناة ديسكفري.

حقائق مثيرة للاهتمامحول الثقوب السوداء

يحب الفيزيائي النظري الرائع وعالم الكونيات ستيفن هوكينج التحدث عن الموضوعات التي تجعلنا نعيد التفكير في الكثير من الظواهر العلمية. قبل أيام قليلة ، ألقى بحثه الجديد بظلال من الشك على وجود واحدة من أكثر الظواهر غموضًا في الكون - الثقوب السوداء.

وفقًا للباحث (الذي تم وصفه في العمل "الحفاظ على المعلومات وتوقعات الطقس للثقوب السوداء") ، فإن ما نسميه الثقوب السوداء يمكن أن يوجد بدون ما يسمى "أفق الحدث" ، والذي لا يمكن لأي شيء الهروب منه. يعتقد هوكينج أن الثقوب السوداء تحتفظ بالضوء والمعلومات لفترة قصيرة ، ثم "تنفث" مرة أخرى في الفضاء ، ولكن بشكل مشوه إلى حد ما.

حصلت الثقوب السوداء على اسمها لأنها تمتص الضوء الذي يلامس حدودها ولا يعكسه.

يتكون الثقب الأسود في اللحظة التي تؤدي فيها كتلة مادة مضغوطة بشكل كافٍ إلى تشويه شكل المكان والزمان ، ويكون له سطح معين يسمى "أفق الحدث" ، والذي يشير إلى نقطة اللاعودة.

الثقوب السوداء تؤثر على مرور الوقت

تعمل الساعات بشكل أبطأ بالقرب من مستوى سطح البحر عنها في محطة فضاء، وحتى أبطأ بالقرب من الثقوب السوداء. لها علاقة بالجاذبية.

يبعد أقرب ثقب أسود حوالي 1600 سنة ضوئية.

مجرتنا مليئة بالثقوب السوداء ، لكن أقرب ثقب قادر نظريًا على تدمير كوكبنا المتواضع هو أبعد من نظامنا الشمسي.

يوجد ثقب أسود ضخم في مركز مجرة ​​درب التبانة.

تقع على مسافة 30 ألف سنة ضوئية من الأرض ، وحجمها يزيد عن 30 مليون ضعف حجم شمسنا.

الثقوب السوداء تتبخر في النهاية

من المعتقد أنه لا يوجد شيء يمكن أن يهرب من الثقب الأسود. الاستثناء الوحيد لهذه القاعدة هو الإشعاع. وفقًا لبعض العلماء ، عندما تصدر الثقوب السوداء إشعاعات ، فإنها تفقد الكتلة. نتيجة لهذه العملية ، قد يختفي الثقب الأسود تمامًا.

تتشكل الثقوب السوداء مثل الكرات ، وليس على شكل قمع.

في معظم الكتب المدرسية ، سترى ثقوبًا سوداء تشبه مسارات التحويل. هذا لأنها موضحة من منظور بئر الجاذبية. في الواقع ، هم أشبه بالكرة.

بالقرب من الثقب الأسود ، كل شيء مشوه

تتمتع الثقوب السوداء بالقدرة على تشوه الفضاء ، ولأنها تدور ، فإن التشويه يزداد سوءًا مع دورانها.

يمكن للثقب الأسود أن يقتل بطريقة مروعة

بينما يبدو من الواضح أن الثقب الأسود لا يتوافق مع الحياة ، يعتقد معظم الناس أنه سيتم سحقهم هناك. ليس من الضروري. من المرجح أن تتمدد حتى الموت ، لأن الجزء من جسمك الذي وصل أولاً إلى "أفق الحدث" سيكون أكثر تأثراً بالجاذبية.

الثقوب السوداء ليست سوداء دائمًا

على الرغم من أنها معروفة بسوادها ، كما قلنا سابقًا ، فإنها في الواقع تشع موجات كهرومغناطيسية.

لا يمكن للثقوب السوداء أن تدمر فقط

بالطبع ، في معظم الحالات هو كذلك. ومع ذلك ، هناك العديد من النظريات والدراسات والاقتراحات التي تفيد بأنه يمكن بالفعل تكييف الثقوب السوداء للطاقة والسفر في الفضاء.

اكتشاف الثقوب السوداء لا يخص ألبرت أينشتاين

أعاد ألبرت أينشتاين إحياء نظرية الثقوب السوداء فقط في عام 1916. قبل ذلك بوقت طويل ، في عام 1783 ، طور عالم يُدعى جون ميتشل هذه النظرية لأول مرة. جاء ذلك بعد أن تساءل عما إذا كانت الجاذبية يمكن أن تصبح قوية لدرجة أنه حتى جزيئات الضوء لا تستطيع الهروب منها.

الثقوب السوداء تطن

على الرغم من أن الفراغ في الفضاء لا ينقل الموجات الصوتية فعليًا ، إذا كنت تستمع بأدوات خاصة ، يمكنك سماع أصوات التداخل الجوي. عندما يسحب الثقب الأسود شيئًا ما للداخل ، فإن أفق الحدث الخاص به يسرع الجسيمات ، حتى سرعة الضوء ، وينتج عنها همهمة.

يمكن أن تولد الثقوب السوداء العناصر اللازمة لأصل الحياة

يعتقد الباحثون أن الثقوب السوداء تخلق العناصر لأنها تتحلل إلى جسيمات دون ذرية. هذه الجسيمات قادرة على تكوين عناصر أثقل من الهيليوم ، مثل الحديد والكربون ، بالإضافة إلى العديد من العناصر الأخرى اللازمة لتشكيل الحياة.

الثقوب السوداء لا "تبتلع" فحسب ، بل "تبصق" أيضًا

تشتهر الثقوب السوداء بامتصاص أي شيء بالقرب من أفق الحدث. بعد سقوط شيء ما في الثقب الأسود ، يتم ضغطه بقوة هائلة بحيث يتم ضغط المكونات الفردية وتتفكك في النهاية إلى جسيمات دون ذرية. يقترح بعض العلماء أن هذه المادة تخرج بعد ذلك مما يسمى "الثقب الأبيض".

يمكن لأي مادة أن تتحول إلى ثقب أسود

من وجهة نظر فنية ، لا يمكن للنجوم فقط أن تصبح ثقوبًا سوداء. إذا تم تقليص مفاتيح سيارتك إلى نقطة متناهية الصغر مع الاحتفاظ بكتلتها ، فإن كثافتها ستصل إلى مستويات فلكية ، وستزداد جاذبيتها إلى حد لا يصدق.

قوانين الفيزياء تفشل في مركز الثقب الأسود

وفقًا للنظريات ، يتم ضغط المادة الموجودة داخل الثقب الأسود إلى كثافة غير محدودة ، ويتلاشى المكان والزمان. عندما يحدث هذا ، فإن قوانين الفيزياء تنهار ، وذلك ببساطة لأن العقل البشري غير قادر على تخيل جسم له حجم صفري وكثافة لانهائية.

الثقوب السوداء تحدد عدد النجوم

وفقًا لبعض العلماء ، فإن عدد النجوم في الكون محدود بعدد الثقوب السوداء. هذا يرجع إلى كيفية تأثيرها على السحب الغازية وتكوين العناصر في تلك الأجزاء من الكون حيث تولد النجوم الجديدة.

لكن اليوم ، يشك عدد قليل من العلماء في وجودها. الأجسام فائقة الكثافة ذات الكتلة والجاذبية المطلقة تقريبًا هي المنتج النهائي لتطور النجوم العملاقة ، فهي تنحني المكان والزمان ولا تسمح حتى بالضوء.

ومع ذلك ، أثبتت Laura Mersini-Houghton ، أستاذة الفيزياء في جامعة شمال كاليفورنيا ، رياضيًا أن الثقوب السوداء قد لا تكون موجودة على الإطلاق في الطبيعة. فيما يتعلق بالنتائج التي توصلت إليها ، لا تقترح الباحثة المراجعة الأفكار الحديثةحول الزمكان ، لكنه يعتقد أن العلماء يفتقدون شيئًا ما في النظريات حول أصل الكون.

"ما زلت مصدومًا. منذ نصف قرن كنا ندرس ظاهرة الثقوب السوداء ، وهذه الكميات الهائلة من المعلومات ، إلى جانب النتائج الجديدة التي توصلنا إليها ، تعطينا غذاءً للتفكير الجاد ،" يعترف ميرسيني هوتون في بيان صحفي .

النظرية المقبولة عمومًا هي أن الثقوب السوداء تتشكل عندما ينهار نجم ضخم تحت جاذبيته إلى نقطة واحدة في الفضاء. هذه هي الطريقة التي تولد بها التفرد ، وهي نقطة لا متناهية الكثافة. إنه محاط بما يسمى بأفق الحدث ، وهو خط شرطي لم يعد كل شيء عبره مرة أخرى إلى الفضاء الخارجي ، واتضح أن جاذبية الثقب الأسود قوية جدًا.

والسبب في غرابة مثل هذه الأشياء هو أن طبيعة الثقوب السوداء موصوفة بنظريات فيزيائية متناقضة - النسبية وميكانيكا الكم. تتنبأ نظرية الجاذبية لأينشتاين بتكوين الثقوب السوداء ، لكن القانون الأساسي لنظرية الكم ينص على أنه لا يمكن لأي معلومات من الكون أن تختفي إلى الأبد ، وأن الثقوب السوداء ، وفقًا لأينشتاين ، تختفي الجسيمات (والمعلومات عنها) لبقية أجزاء الكون. الكون وراء أفق الحدث إلى الأبد.

محاولات الجمع بين هذه النظريات والتوصل إليها وصف واحدانتهت الثقوب السوداء في الكون بظهور ظاهرة رياضية - مفارقة فقدان المعلومات.

في عام 1974 ، استخدم عالم الكونيات الشهير ستيفن هوكينغ قوانين ميكانيكا الكم لإثبات أن الجسيمات لا يزال بإمكانها تجاوز أفق الحدث. يسمى هذا التيار الافتراضي للفوتونات "المحظوظة" بإشعاع هوكينغ. منذ ذلك الحين ، اكتشف علماء الفيزياء الفلكية بعض الأدلة القوية على وجود مثل هذا الإشعاع.

(موضحة بواسطة NASA / JPL-Caltech).

لكن الآن يصف Mersini-Houghton ملف سيناريو جديدتطور الكون. تتفق مع هوكينغ على أن النجم ينهار تحت تأثير جاذبيته ، وبعد ذلك ينبعث منه تيارات من الجسيمات. ومع ذلك ، في وظيفة جديدةيوضح Mersini-Houghton أنه من خلال إصدار هذا الإشعاع ، يفقد النجم كتلته أيضًا ويفعل ذلك بمعدل لا يكتسب عند ضغطه كثافة الثقب الأسود.

تدعي الباحثة في مقالتها أن التفرد لا يمكن أن يتشكل ، ونتيجة لذلك. يمكن العثور على المستندات (،) التي تدحض وجود الثقوب السوداء على موقع ArXiv.org قبل الطباعة.

بما أنه يعتقد أن كوننا نفسه ، فإن السؤال عن صحة النظرية .الانفجار العظيمهو أيضا موضع تساؤل بسبب النتائج الجديدة. تدعي Mersini-Houghton ذلك في حساباتها فيزياء الكمتسير والنسبية جنبًا إلى جنب ، كما حلم العلماء دائمًا ، وبالتالي فإن سيناريوها تحديدًا هو الذي قد يكون موثوقًا به.