الثقوب السوداء

2013 أطلس الكون

مور ، السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

الثقوب السوداء

لقد أصبح تطور النجوم اليوم مفهوما لنا إلى حد كبير من عدة نواح، فنحن نعلم كيف تولد النجوم الجديدة، وكيف تصنع طاقتها، وكيفية موتها- إذ يصاحب نهاية بعضها أنين خفيف والبعض الآخر انفجارات قوية، ولكننا عندما نتناول نجوما ذات كتلة هائلة، تبقى بعض التفاصيل التي لم نفهمها بعد.

انظر إلى نجم ضخم الكتلة (يفوق كتلة الشمس بما لا يقل عن 40 ضعف) في آخر أيام حياته. عندما تنفد طاقة النجم تسيطر حينها قوة الجاذبية ويبدأ النجم في الانهيار. تحدث هذه العملية بسرعة مدهشة ويستمر حجم النجم في الانكماش وكثافته في التزايد، سواء وقع انفجار أم لم يقع. في أثناء هذه العملية، تتزايد سرعة الإفلات حتى تصل في وقت ما إلى 300,000 كيلومتر (186,000 ميل) في الثانية، وهي سرعة الضوء، ولذلك فإن الضوء ذاته ليس بإمكانه الإفلات من النجم المتقلص، ووبما أن الضوء ليس بإمكانه الإفلات فهذا يعني عدم استطاعة أي شيء على الإفلات لأن الضوء هو الأسرع في العالم. هكذا يكون النجم قد أحاط نفسه ’بمنطقة محظورة’ لا تستطيع أي مادة الإفلات عبرها، وبهذا يُخلق الثقب الأسود. لو حدث الانهيار بسرعة فائقة فإنه من المحتمل أن يُبتلع النجم بأكمله قبل أن يسمح لانفجار المستعر الأعظم بأن يتعدى السطح.

لأسباب واضحة، لا يمكننا رؤية الثقب الأسود بما أنه لا تنبعث منه أي إشعاعات على الإطلاق. ومثال نموذجى لذلك هو X-1 الدجاجة والذي سمي بذلك لأنه مصدر قوي للأشعة السينية وهو يقع بالقرب من نجم إيتا الدجاجة (خريطة 8). تحوي هذه المنظومة النجم 868HDE 226 فائق العملقة من الفئة B ومن القدر التاسع، ويبدو أن كتلته تفوق كتلة الشمس بما يصل تقريبا إلى 30 ضعفا وقطره يصل إلى 18 مليون كيلومتر )11.25 مليون ميل(، وهو مرتبط بنجم ثنائي غير مرئي تصل كتلته إلى 14 ضعفا من كتلة الشمس ودورته المدارية تساوي 5.6 يوم، الأمر الذي يمكننا استنتاجه من مراقبة النجم فائق العملقة، والمسافة لنا هي تقريبا 8000 سنة ضوئية. وفيما يبدو أن الثقب الأسود يسحب المادة بعيدا عن النجم فائق العملقة ويبتلعها، وقبل أن تختفي هذه المادة فإنها تحوم حول النجم فائق العملقة وتسخن بشدة بحيث تُصدر الإشعاعات السينية التي يمكننا التقاطها.