الثقب الأسود هو بوابة للعوالم الأخرى. لماذا لا تمتلك الثقوب السوداء الهائلة أي كتلة؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

في 10 أبريل 2019 ، أصدرت مجموعة من علماء الفيزياء الفلكية من المشروع الدولي "Event Horizon Telescope" ، وهي شبكة كوكبية من التلسكوبات الراديوية ، أول صورة على الإطلاق لثقب أسود.

ولكن هل يمكن أن يكون هذا مزيفًا؟

هل يمكن أن تكون الثقوب السوداء مجرد عقيدة علمية لم يثبتها أحد في الممارسة؟ بعد كل شيء ، لا يوجد شخص واحد سيعود من الثقب الأسود ويخبرنا كم هو عظيم هناك.

عن حساء الكرنب الجاد ، أذاعوا لنا عن الاحتباس الحراري ، حول نظرية النسبية ، حول الجاذبية ، لكن الله يعلم شيئًا آخر …

إذن ربما ثقوب سوداء من نفس الأوبرا؟ *** ما هو الثقب الأسود؟ قدم هذا المصطلح الفيزيائي النظري الأمريكي جون أرشيبالد ويلر. استخدم المصطلح لأول مرة في مؤتمر علمي منذ 50 عامًا.

بدأت نظرية الثقوب السوداء تتشكل في إطار النسبية العامة. صحيح أن ألبرت أينشتاين نفسه لم يؤمن بوجود الثقوب السوداء. ما هو الخطأ في ألبرت ، سنرى في قضية أخرى ، الآن لا يتعلق بذلك.

نظرًا لأن الثقب الأسود نفسه غير مرئي ، فمن الممكن فقط ملاحظة الموجات الكهرومغناطيسية والإشعاع وتشوهات الفضاء من حوله. تُظهر الصورة ، التي نشرها المشروع الدولي "Telescope of the Event Horizon" ، ما يسمى بـ "أفق الحدث" لثقب أسود - حدود منطقة ذات جاذبية فائقة ، مؤطرة بقرص تراكم - مادة مضيئة " تمتصه "من الحفرة. وكيف يتم الحصول على صورة التلسكوب الخاصة بأفق الحدث أمر يستحق الذكر بمزيد من التفصيل.

بعد كل شيء ، هذه الجودة هنا ليس لأنه تم تصويرها بهاتف محمول ، ولكن لأن الكائن يقع على بعد 55 مليون سنة ضوئية فقط منا. تم حساب أنه من أجل رؤية الثقب الأسود الهائل في وسط المجرة M87 ، تحتاج إلى بناء تلسكوب بحجم الأرض. لكن لا توجد لوحة كهذه بعد. ولكن هناك تقنيات قياس التداخل الراديوي التي تزيد من الدقة الزاوية.

يمكنك أن تأخذ تلسكوبين صغيرين وتفصل بينهما 100 متر.إذا عملوا معًا ، فإن دقة الزاوية الخاصة بهم ستكون مكافئة لطبق كبير. لم يعد مشروع أفق حدث التلسكوب مجرد مقياس تداخل ، بل مقياس تداخل راديوي أساسي طويل للغاية مع تلسكوبات تقع في قارات مختلفة. ومثل هذا النظام له دقة تعادل تلسكوب بحجم الأرض.

تم تجهيز التلسكوبات في النظام بساعات ذرية فائقة الدقة ، ومعدات لمعالجة البيانات بشكل أسرع ، أو حتى أجهزة الكشف الذرية ، كما في حالة التلسكوب في القطب الجنوبي. هناك حاجة إلى الساعات الذرية لمزامنة البيانات ، لأن التلسكوبات ليست متصلة فعليًا بشبكة. وتم نقل البيانات الموجودة على الأقراص الصلبة التي يبلغ حجمها الإجمالي 5 بيتابايت بالطائرات إلى مركز المعالجة. لكن التلسكوب الافتراضي لا يزال غير قادر على جمع نفس القدر من الإشارات التي يمكن أن يجمعها طبق بحجم الكوكب.

لذلك ، تمت إضافة البيانات في عملية دوران الأرض من نقاط مختلفة ، وتمت تغطية مساحة أكبر من التلسكوب الافتراضي. حسنًا ، هذا ليس كل شيء. علاوة على ذلك ، مرت البيانات التي تم الحصول عليها بعدة مراحل من المعالجة بواسطة خوارزميات تم إنشاؤها خصيصًا.

بشكل عام ، أعطت سنوات عمل مئات العلماء مثل هذه النتيجة. هذا ثقب أسود هائل. وهناك أيضًا ثقوب سوداء تتحول إليها النجوم الضخمة أثناء تطورها. على مدى مليارات السنين ، تتغير تركيبة الغازات ودرجة الحرارة فيها ، مما يؤدي إلى اختلال التوازن. ثم ينهار النجم.

يبلغ نصف قطر الثقب الأسود ذي الكتلة النجمية 30 كيلومترًا وكثافة تزيد عن 200 مليون طن لكل سنتيمتر مكعب. للمقارنة: لكي تتحول الأرض إلى ثقب أسود ، يجب أن يكون نصف قطرها 9 ملم.يوجد في مركز مجرتنا درب التبانة أيضًا ثقب أسود - القوس أ. كتلته أربعة ملايين مرة كتلة الشمس ، وحجمه - 25 مليون كيلومتر - يساوي تقريبًا قطر 18 شمسًا.

مثل هذا المقياس يجعل البعض يتساءل: هل سيبتلع الثقب الأسود مجرتنا بأكملها؟ ليس فقط كتاب الخيال العلمي لديهم أسباب لمثل هذه الافتراضات: قبل بضع سنوات ، أبلغ العلماء عن المجرة W2246-0526 ، التي تقع على بعد 12.5 مليار سنة ضوئية من كوكبنا.

وفقًا لوصف علماء الفلك ، فإن الثقب الأسود الهائل في وسط هذه المجرة يمزقها تدريجيًا ، ويشتت الإشعاع الناتج سحبًا عملاقة ساخنة من الغاز في جميع الاتجاهات. يمزقها ثقب أسود ، المجرة تضيء أكثر من 300 تريليون شمس. لكن يمكننا الاسترخاء - مجرتنا الأصلية ليست مهددة بأي شيء من هذا القبيل …