504 مشاهدة
في الفضاء جسم سماوي غامض لا يستطيع العلماء الاتفاق على ما يكون
الفضاء مكان كبير وهناك أكثر من ما لا نعرفه عما يحدث هناك من الأشياء التي نعرفها. والمعرفة التي لدينا لا تزال صغيرة نسبيًا. لم يتم اكتشاف تمدد الكون حتى عام 1929. تم التنبؤ بالنجوم النيوترونية لأول مرة بعد خمس سنوات ولم يتم تأكيدها حتى عام 1967. في نفس العام، دخلت عبارة “الثقب الأسود” المعجم، لكنهم استغرقوا أربع سنوات أخرى حتى يتمكن العلم من إثبات وجودهم.
لا يزال هناك الكثير من الألغاز التي لا تزال متبقية لفكها في الكون. لا يمكننا حساب كل الجاذبية في مجرتنا أو في بقية الكون. كما ليس لدينا أدنى فكرة عن مكان المادة المظلمة المخفية التي تجمعها معًا. كما لا نعرف لماذا يتوسع الكون ولا لماذا يتسارع هذا التمدد. وليس لدينا أدنى فكرة عن طبيعة الطاقة المظلمة غير المرئية التي تغذيها. وأين الفضائيين؟
لكن ليست كل أسئلتنا التي لم تتم الإجابة عليها حول ما يحدث في الفضاء الخارجي لها مخاطر كبيرة. أحيانًا ينظر علماء الفلك إلى السماء ويسألون بعضهم البعض: “ما هذا؟”
البقايا النجمية
هناك الكثير من الأشياء التي يجب النظر إليها في الفضاء ولكن بعضها الأكثر إثارة للاهتمام. منها التي تصنع عندما يصل حجم نجم يزيد عن ثمانية أضعاف حجم الشمس إلى نهاية حياته. توضح وكالة ناسا أن النجوم تولد عندما تلتحم سحب غاز الهيدروجين وتخلق جاذبية كافية لدمج ذرتي هيدروجين في ذرة الهيليوم، وتطلق كميات كبيرة من الضوء والحرارة، وتدفع للخارج ضد احتضان الجاذبية الساحق.
مع تقدم النجوم في العمر، تستهلك ببطء إمداداتها من الهيدروجين. عندما لا يكون هناك المزيد من الهيدروجين للاندماج، فإنهم يبدأون في دمج الهيليوم في عناصر أثقل وأثقل حتى يبدأوا في إنتاج الحديد. في هذه المرحلة، لا تستطيع النجوم إنشاء الطاقة اللازمة لدمج العناصر الأثقل، وبدون الضغط الخارجي للطاقة المنبعثة من الاندماج، تنهار بسرعة تحت قوة جاذبيتها. تتردد أصداء الطاقة الناتجة عن هذا الانهيار عن قلب الحديد، مما يؤدي إلى تفجير المادة النجمية في مستعر أعظم.
ما يتبقى هو سحابة من الغبار والغاز الكوني تسمى السديم، بالإضافة إلى قلب النجم شديد التوتر. هذه البقايا النجمية مضغوطة للغاية ولها جاذبية عالية جدًا. إذا كان للنجم المنكوب كتلة كافية، فستكون جاذبية اللب المتبقي قوية بما يكفي بحيث لا يمكن حتى للضوء الهروب: ليكون ثقب أسود.
البحث عن المخفي
تم افتراض وجود الثقوب السوداء في الأصل منذ أكثر من 200 عام من قبل عالمين مختلفين كانا يعملان بشكل منفصل – العالم الإنجليزي جون ميتشل والفرنسي بيير سيمون لابلاس – لكننا لم نتمكن من إثبات وجودها حتى عام 1971. المشكلة هي أن الثقوب السوداء ليست مظلمة فحسب، بل تمنع الضوء من الهروب، لذلك من المستحيل رؤيتها. بدلاً من ذلك، يجب استنتاجها من خلال كيفية تفاعلها مع الأجسام الأخرى في الفضاء.
تم اكتشاف أول ثقب أسود تم التأكيد على وجوده بسبب تفاعله مع نجم قريب. وجد علماء الفلك الذين يقومون بمسح السماء مصدرًا قويًا للأشعة السينية لا يتوافق مع نجم ساطع. كشف الفحص الدقيق عن نجم خافت يدور حول شيء كبير وغير مرئي. نظرًا لحجم الجسم غير المرئي، أدرك العلماء أنه لا يمكن أن يكون سوى ثقب أسود.
تم اكتشاف معظم الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية (تلك التي ليست في مركز المجرات) بسبب تفاعلها مع النجوم. تمزق الثقوب السوداء الغاز من رفيقها النجمي الذي ينزل إلى أفق الحدث بسرعة كبيرة، ويعطي الاحتكاك ضوء الأشعة السينية.
التفرد
من الناحية الإحصائية، يجب أن يكون هناك حوالي 100 مليون ثقب أسود فقط في مجرة درب التبانة. يجب أن تكون بعض هذه الثقوب السوداء الانفرادية بدون نجم لتتغذى عليه وبدون منارة الأشعة السينية المقابلة. لكن كيف تجد شيئًا لا يمكنك رؤيته؟
يكمن الحل في طبيعة الجاذبية التي تمتلكها الثقوب السوداء. تشوه الجاذبية حرفيًا شكل الفضاء مما يعني أن الأجسام الضخمة مثل النجوم والبقايا النجمية يمكنها ثني الضوء الذي يمر بالقرب منها، وتعمل مثل العدسة الكونية. هناك عدد من المسوحات المستمرة لسماء الليل تبحث عن هذه الأحداث المنحنية للضوء المعروفة باسم العدسة الدقيقة للجاذبية. الهدف هو العثور على نجم يصبح فجأة أكثر إشراقًا أو يغير موقعه، مما يشير إلى أن شيئًا كبيرًا قد تدخل بيننا وبين النجم.
حدث أحد هذه الأحداث في عام 2011 عندما أصبح نجم أكثر إشراقًا 200 مرة لسبب غير مفهوم. يمكن تفسير ذلك من خلال مستعر أعظم، وليس بالضرورة بقايا نجمية داكنة، لذلك على مدى السنوات الست التالية، قام علماء الفلك بشكل روتيني بتسجيل الوصول إلى النجم البعيد باستخدام تلسكوب هابل الفضائي لتأكيد أن موقعه في السماء يتغير. المشكلة الآن هي أنه لا أحد متأكد تمامًا من حجمها. يمكن أن يكون إما نجمًا نيوترونيًا، أو أول ثقب أسود معزول للكتلة النجمية تم اكتشافه على الإطلاق.
تطور العلوم
فلماذا لا نعرف ما هو هذا الشيء؟ كل هذا يتوقف على حجمه، ولتحديد حجم هذا الكائن غير المرئي، لدينا مقياسان فقط يمكننا من خلالهما استنتاج كتلته: تغير نجم الخلفية في السطوع، وتغيره في الموضع. يعد تحديد التغيير في السطوع مهمة مباشرة إلى حد ما، لكن قياس تغيير الموضع مسألة أخرى. يحاول علماء الفلك قياس التغيير في الموقع باستخدام مليارثانية قوس.
وحدة المليارثانية قوس هي جزء من السماء بحجم فلس واحد يُنظر إليه من على بعد أكثر من 2200 ميل. اكتشاف التغييرات الصغيرة في حدود ما يستطيع تلسكوب هابل الفضائي القيام به. علاوة على الحركات الصغيرة التي يبحث عنها العلماء، يتعين عليهم أيضًا تفسير تذبذب نجم الخلفية الناجم عن رحلتنا السنوية حول الشمس.
بالنظر إلى أن هذا الكائن هو الأول من نوعه الذي تتم دراسته، فلا عجب أن فريقين من العلماء توصلوا إلى استنتاجين مختلفين. يعتقد أحد الفرق بشكل لا لبس فيه أن الجسم الغامض عبارة عن ثقب أسود يزيد حجمه عن الشمس بسبع مرات. يعتقد فريق آخر أن النجم المظلم أثقل بمرتين إلى أربع مرات من الشمس، مما يجعله إما نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود. لا يزال العلم وراء هذا الاكتشاف ينضج، لذلك لا تتوقع إجماعًا علميًا في أي وقت قريب.
الكاتب
ما هو انطباعك؟
