خلف ثقب أسود عملاق مفاجأة تثبت نظرية أينشتاين
خلف ثقب أسود عملاق مفاجأة تثبت نظرية أينشتاين- تعتبر الثقوب السوداء العملاقة من بين أضخم الأجسام وأكثرها ضررًا في الكون. إنها قوية جدًا لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع الهروب بمجرد سقوطه فيها ، وغالبًا ما يجلسون في منتصف المجرات.
تنبأ ألبرت أينشتاين بوجود هذه الوحوش الكونية في عام 1916 ، لكننا لم نكن نعرف ما إذا كان بإمكاننا العثور على واحدة بالفعل حتى الآن. اكتشف فريق من العلماء مؤخرًا ثقبًا أسود هائلًا في مجرة قريبة. اضطر علماء الفلك إلى الانتظار لسنوات قبل أن يصل الضوء من هذا الجسم إلى الأرض أخيرًا لأنه بعيد جدًا ومحاط بالغبار والغاز. عندما أصبحت إشارتهم مرئية أخيرًا ، اندهشوا عندما رأوا أن هذا الثقب الأسود هو بالضبط ما توقعه أينشتاين: أسود عملاق
القسم 1: كيف وجد علماء الفلك ثقبًا أسود
“كان لدينا حدس أنه كان أسود. قال المؤلف الرئيسي أنجيلوس فورليداس ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ميتشيغان ، في بيان إن الاختلافات بين مدارات الكواكب وصور [هابل] أعطتنا تلميحًا إلى أنه يجب أن يكون أسودًا. وأضاف: “هناك أشياء غريبة تحدث ولا نفهمها”. “هذه واحدة من الحالات النادرة التي يمكننا فيها بالفعل رؤية شيء ما” خطأ “في النظرية.”
للعثور على الثقب الأسود فعليًا ، كان على العلماء دراسة صور أكثر من ثلاثة مليارات من النجوم الزائفة البعيدة التي التقطتها وكالة ناسا لمسح الأشعة تحت الحمراء واسع النطاق (WISE) بين عامي 2010 و 2012. الكوازارات هي نوى مجرية نشطة ، تشبه الثقوب السوداء ، باستثناء هذه النوى. أكثر سطوعًا ويصدر معظم ضوءها.
حجم الثقب الأسود
يقع الجسم المسمى GN-z11 على بعد 170 مليون سنة ضوئية. إنها مدمجة للغاية ، كتلتها أربعة ملايين كتلة شمسية فقط. وبالمقارنة ، تبلغ كتلة الشمس خمسة أضعاف كتلة الشمس ، وتبلغ كتلة جميع المجرات الأخرى مجتمعة حوالي 15 مليار كتلة شمسية.
GN-z11 في طور التكوين. قبل أن تولد ، كانت بقية المجرة التي تتواجد فيها عبارة عن سديم مكون من النجوم مليء بالضباب الدخاني ، حيث تم تخزين مئات الآلاف من كتل المواد الشمسية على شكل غاز. عندما ولدت GN-z11 ، كانت قادرة على ابتلاع كل هذا الغاز وتوليد أكبر ثقب أسود لم يشهده الكون على الإطلاق.
تخيل “نجم مغناطيسي” ، وهو نجم نيوتروني صغير ولكنه قوي للغاية.
ماذا يثبت هذا عن نظرية أينشتاين؟
كان الثقب الأسود الذي اكتشفه العلماء على بعد 27 مليون سنة ضوئية من الأرض. لكنها كانت مجرد جزء صغير من حجم ثقب أسود هائل نموذجي. بدلاً من وزنها بملايين الكتل الشمسية ، كانت تقيس 2 مليون كتلة شمسية فقط.
تمكن الفريق من تحديد كتلته بسبب تأثير دوبلر ، وهو نفس المبدأ الذي تستخدمه الشرطة في سيارات الراديو لتعقب المجرمين من خلال الاستماع إلى صوت محركهم. إذا كانت سيارة شرطة تتجاوزك ، فإن راديو ضابط الشرطة سيصدر صوتًا عاليًا. كلما زادت السرعة التي يتم نقلها ، زادت طبقة الصوت.
يمكن للعلماء استخدام هذا لمعرفة مدى ثقل الثقب الأسود.
ما هي الخطوات التالية للعلماء؟
في حين أن هذا الاكتشاف لا يزال جديدًا ، يتوقع الباحثون أنهم سيكونون قادرين الآن على رصد مجموعة واسعة من الثقوب السوداء الهائلة. سيمكنهم ذلك من فهم أصلهم وتأثيرهم على المناطق المحيطة بهم بشكل أفضل.
ماذا تعني هذه الاكتشافات للمجالات الأخرى؟
عندما نشر أينشتاين نظريته ، تنبأ بأن الجاذبية التي تجذب المادة ستكثف وستزيد الجاذبية ، مما سيؤثر في النهاية على الأشياء الأخرى. يُطلق على هذا التأثير النظرية العامة للنسبية ، وهو يشرح كيف تعمل الأجسام الضخمة ، مثل الثقوب السوداء ، على تشويه الزمان والمكان من حولها.
استنتاج
إذا لم تكن معتادًا على نظرية النسبية لأينشتاين ، فإنها تنص على أنه كلما تباعد الزمن والمسافة ، ستبدو الأشياء وكأنها تتسارع بعيدًا عن بعضها البعض. ستبدو المركبة الفضائية التي تعبر كوكبًا في مدار حول نجم آخر وكأنها تتحرك بعيدًا عن الكوكب بسرعة الضوء ، وليس باتجاهه. ستبدو الطائرة التي تحلق فوق الجبل وكأنها تتحرك لأسفل مقارنة بالطائرة التي تحلق أسفل الجبل.
إذا كانت المركبة الفضائية التي سقطت في ثقب أسود في وضع مثالي ، فإن المركبة الفضائية ستسافر على طول خط مستقيم باتجاه الثقب الأسود لبعض الوقت قبل أن تسقط فيه في النهاية. (هذه هي ظاهرة تأثير الجاذبية على الزمن والتي درسها أينشتاين.
اقراء المزيد
