ما يجب أن تعرفه عن الثقوب السوداء

لم يُرصد أيُّ ثُقبٍ أسود مباشرةً حتى الآن؛ إذ يلجأ عُلماء الفلك إلى مُراقبة تأثيرِ هذه الثقوب على النجوم والغازات المُجاورة، فقد يجذب الثقب الأسود المادة من إحدى النجوم المُحيطة به مُطلِقًا أشعةً سينيةً قابلةً للرصد، ولذلك فإن أغلب صور الثقوب السوداء هي رسومٌ إيضاحيةٌ وليست صورًا مُباشِرةً.

للثقوب السوداء جاذبيَّةٌ هائلةٌ لا يستطيع الضوء الإفلات منها، ويعود سبب جاذبيَّتها إلى كثافتها الكبيرة؛ إذ تنضغطُ كمياتٌ كبيرةٌ من المادة في حيِّزٍ صغيرٍ جدًا وهو ما يحدث غالبًا عند موت النجوم الضخمة، وتصل كتلة بعض الثقوب السوداء الكبيرة إلى عشرينَ ضعفَ كتلة الشمس، وقد تتَّسع مع ذلك في كرةٍ نصفُ قُطرها 16 كم.

يُسمى القرصُ الأسود الذي نراه في الصور والأفلام بأفقِ الحدث، وهو يُحيط بالثقب الأسود الذي يقعُ داخله ولا نراه، وبعد تَجاوُزِ أفق الحدث تصبح السرعةُ اللازمةُ للإفلات من الجاذبيَّة أكبر من سرعةِ الضوء ويستحيل هذا فيزيائيًا؛ لذلك لا يستطيع أيُّ شيءٍ العودةَ من أفق الحدث حتى الضوء ذاته، وبهذا نعجَز أن نرى ما بداخله.

يُدعى نصف قُطر أفق الحدث بنصف قطر شفارتزشيلد؛ إذ يمكن لأيَّة كُتلةٍ أن تتحول إلى ثقبٍ أسود إذا ضُغطت حتى يصبح نصف قطرها أصغرَ من نصف قطر شفارتزشيلد، وتحتاج الأرض أن تُضغطَ كي تتحوَّل إلى ثقبٍ أسود ليُصبح نصف قطرها 9 مم تقريبًا.

أظهر ستيفن هوكينغ أنَّ الثقوب السوداء ليست سوداء بالمُطلق! فتبعًا لنظرية الكمِّ يجب على الثقوب السوداء أن تَبُث إشعاعًا من الجسيمات دون الذَّرية سُمي بإشعاع هوكينغ، إذ تستمر الثقوبُ السوداءُ ببث هذا الإشعاع حتى تستهلك طاقتها وتتبخر بالكامل مع أنَّ هذه العملية قد تحتاج زمنًا أكبر من عمر الكون .

تفتح الثقوب السوداء آفاقًا جديدةً لتوحيد نظريات الفيزياء، فنحن بحاجةٍ لنظريةٍ جديدةٍ تجمع بين الجاذبية وميكانيك الكمِّ حتى نفهم سلوك الثقوب السوداء فهمًا أعمق، ونحتاج إلى نظريةٍ كميَّةٍ جديدةٍ لنعلم ما سيحدث بعد أفق الحدث أيضًا، وقد تكون نظرية الأوتار إحدى النظريات المُرشَّحة لفعل ذلك، لأنَّها تحمل كثيرًا من الأمل وخاصَّةً في مجال الثقوب السوداء.

مصاد المقال:

هنا

هنا

هنا

هنا

هنا

هنا

روابط من مقالاتنا القديمة

هنا

هنا

هنا

هنا

هنا

هنا

هنا

هنا