للإستماع للمقالة:
الثقوب السوداء، بحكم التعريف، كثيفة جدًا لدرجة أنه لا يمكن حتى للضوء الهروب منها. اسأل أي عالم فيزياء فلكية، سيؤكدون أن الثقوب السوداء هي من بين ألمع الأجسام في الكون. لماذا؟
الجواب، جزئيًا، هو أن الثقوب السوداء لا تتواجد بمفردها. عادة ما تتواجد الثقوب السوداء الفائقة في مراكز المجرات محاطة بسحب مشتعلة من الغاز الساخن. عندما تتجه هذه المادة نحو الثقب الأسود، يمكن أن تخلق هالات كونية حول أحلك مكان في المجرة.
الغريب أن الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة ليس ساطعًا كما ينبغي. إن اكتشاف السبب في عتم الثقب الأسود، بشكل نسبي، سيساعد في توضيح العلاقة بين الضوء الذي نراه وما يسقط فيه.
لماذا الثقوب السوداء براقة جدا؟
هناك عدد من الطرق التي يمكن أن تظهر بها الثقوب السوداء متوهجة. عندما يسقط الغاز من النجوم القريبة باتجاه الثقب الأسود، فإن الغازات تدور مثل الماء الذي ينزل في البالوعة. أثناء قيامه بذلك، فإنهم يحتكون معًا فيسخن الغاز. إنها في الأساس نفس العملية التي يستخدمها الكشافة لإشعال النار بعصا، ما عدا هنا يمكن أن تصل درجة حرارة هذا الغاز إلى ملايين الدرجات المئوية.
الغاز الساخن يخلق بحرًا من الأيونات الموجبة والإلكترونات السالبة. تولد هذه الجسيمات المشحونة المتماوجة مجالات مغناطيسية مضطربة، والتي توجه الغاز إلى منفثين متعاكسين. إذا كانت إحدى هذه المنافث مائلة بحيث تتجه نحو الأرض، فإننا سنرى ثقبًا أسود لامعًا.
لكن في بعض الأحيان لا يتعين علينا أن نكون موجودين مباشرة في مسار خرطوم الحريق. يمكن لهذه المنافث أيضًا أن تتدفق وتصطدم بسحب الغاز القريبة أو حتى المجرة المجاورة. يولد هذا الاصطدام وهجًا مميزًا.
وحشنا الخافت
في وسط مجرتنا يوجد وحش هادئ بشكل مدهش. قال جيفري باور من معهد أكاديميا سينيكا لعلم الفلك والفيزياء الفلكية في هيلو، هاواي: "باعتباره ثقبًا أسودًا، كنظام نشط، فانه ميت تقريبًا".
السؤال هو لماذا عالمة الفيزياء الفلكية بجامعة ميتشيغان ليا كوراليس ( (Lía Corralesقالت : "نعلم أن هناك نوعًا من الآلية لمنع المواد من الوصول إلى المركز، أو الوصول إلى الثقب الأسود نفسه والسقوط فيه, لكننا لم نكتشف بالضبط ما هي هذه الآلية ".
تقول إحدى الأفكار أنه عندما يسقط الغاز باتجاه الثقب الأسود ويسخن، فإن الضغط الإضافي يدفع الغاز للخارج. في الواقع، في ورقة بحثية نُشرت الشهر الماضي في The Astrophysical Journal ، أصدرت كوراليس (Corrales) وزملاؤها نتيجة تحليل إحصائي استمر عامًا من مراقبة الثقب الأسود المسمى Sagittarius A* (''A-star'') ، من القمر الصناعي Chandra X-ray. وجدت الدراسة علامات على أن الغاز الساخن بالقرب من Sagittarius A* يتحرك للخارج ويبرد.
رسم توضيحي 1 في مايو الماضي, اندلع توهج هائل من Sagittarius A* . تم التقاط هذه الصور بالأشعة تحت الحمراء للثقب الأسود على مدار ساعتين ونصف
لكن Sagittarius A* لم يمت. ينفجر ويقرقر، وأحيانًا يصبح أكثر إشراقًا بمئات المرات. علماء الفلك ليسوا متأكدين مما إذا كانت هذه التوهجات ناتجة عن تساقط كتل من الغاز الساخن، أو انتقال موجات الصدمة عبر الغاز، أو تقطع أقواس من المواد المغناطيسية، على غرار التوهجات الشمسية التي تنطلق من الشمس.
للحصول على الصورة الكاملة لما يحدث ، حاول علماء الفلك مشاهدة Sagittarius A* من خلال العديد من أنواع التلسكوبات المختلفة في نفس الوقت.
مفتاح هذا المشروع هو Event Horizon Telescope 11 تلسكوبًا منتشرًا عبر الأرض يعمل كأداة واحدة. يمكن لـ EHT أن يرى كيف يسحب الغاز المتوهج حول أطراف الثقب الأسود قبل أن يسقط فيه. ترى التلسكوبات الأخرى ما يحدث بعيدًا عن الثقب الأسود. يمكن لعلماء الفلك بعد ذلك مقارنة وجهات النظر هذه لتوضيح سبب التوهجات.
بدأ EHT بمشاهدة Sagittarius A * لأول مرة في عام 2017 بثمانية من تلك التلسكوبات الـ 11 (ستتم إضافة الثلاثة المتبقية لاحقًا). في كل ربيع ، هناك فترة 10 أيام فقط يمكن خلالها لجميع تلسكوبات EHT رؤية أهدافها الفلكية - وهي فترة مراقبة قصيرة للغاية تقلل بشدة من هامش الخطأ. لسوء الحظ، الطقس السيئ في عام 2018 حد الملاحظات، وفي عام 2019 أجبرت اللقطات التقنية علماء الفلك على إلغاء عملية المراقبة.
لكن في عام 2017 حالف الفلكيون الحظ. لم يكونوا قادرين فقط على تنسيق تشغيل EHT مع الملاحظات من تلسكوبات الأشعة السينية الفضائية، بل تصادف أنهم كانوا يشاهدون عندما أطلق Sagittarius A* توهجًا. لم يصدر علماء الفلك هذه البيانات بعد.
لسوء الحظ، تم إلغاء حملة المراقبة لعام 2020 التي كان من المقرر أن تبدأ في 26 مارس، بسبب جائحة COVID-19. سيتعين على علماء الفلك تأجيل نظرة EHT التالية على Sagittarius A* حتى عام 2021. وسيتعين على ثقبنا الأسود الهادئ الانتظار.
المصدر:
Why Are Black Holes So Bright? | Quanta Magazine
ترجمة:
أميرة إبراهيم
"مهندسه ميكانيكيه، مهتمه في التصنيع والتصميم. احب البحث في كل من علوم النفس المرضيه والعلوم الفيزيائيه والرياضيات. هاويه للسينما."
تدقيق:
مريم العريبي
"طالبة بكالوريوس صيدلة ،مهتمة في البحوث العلمية وقضية الماء والزراعة"