يقع مركز مجرة درب التبانة على بعد 26,000 سنة ضوئية من الأرض. حرفيًا تقريبًا مسافة رحلة من هنا في مركبة فضائية تسير بسرعة... 99.9999999999999 في المائة من سرعة الضوء.
يقع مركز مجرة درب التبانة على بعد 26,000 سنة ضوئية من الأرض. حرفيًا تقريبًا مسافة رحلة من هنا في مركبة فضائية تسير بسرعة... 99.9999999999999 في المائة من سرعة الضوء. في المقابل، هناك علماء فيزياء فلكية، مثل عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا، البروفيسور أندريا غاز، يعرفون هذا المركز عن كثب، وكأنهم زاروه بالأمس فقط. منذ منتصف التسعينيات، قام جاز بقياس حركة النجوم في قلب مجرتنا. لقد جمعت أدلة تجمع لغزًا مفاده أن هناك ثقبًا أسود هائلًا موجودًا في مركز مجرة درب التبانة (انظر فيديو TED أدناه).
ويبدو أن كتلة هذا الثقب الأسود تفوق كتلة شمسنا بثلاثة ملايين مرة. ما هو الثقب الأسود الهائل؟ الثقوب السوداء هي أجسام غريبة في الفضاء. الثقب الأسود هو جسم في الفضاء يبتلع كمية هائلة من الكتلة إلى حجم صفر. ولهذا السبب، فإن فهم مركز الثقب الأسود -المسمى بالتفرد- يقع خارج نطاق قدرة عالم الفيزياء الفلكية. ولهذا السبب قال جون وايلر الجملة الشهيرة "الثقوب السوداء ليس لها شعر". يتم تحديد الثقوب الفيزيائية الفلكية من خلال تكافؤها وشحنتها وزخمها الزاوي. كل شيء آخر هو "شعر" يختفي خلف أفق الحدث، وبالتالي لا يمكن ملاحظته.
ويحاول الفيزيائيون الجمع بين ميكانيكا الكم - التي تصف كيفية عمل العالم الصغير - والنسبية العامة - التي تصف فهمنا لعالم الجاذبية الواسع - وكل ذلك من أجل فهم ما يحدث في قلب الثقب الأسود.
البحث عن الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة
في الواقع، منذ حوالي 30 عامًا، بدأ العلماء بالتفكير في احتمال وجود ثقوب سوداء في مجرات غير عادية ذات نوى نشطة، أي تلك التي يكون مركزها نشطًا. ولذلك بدأوا في دراسة احتمال وجود ثقب أسود هائل في مركز تلك المجرات، وهو ما يغذي النشاط غير العادي لمركزها. ربما ما نراه في الواقع ليس أكثر من مجرد مادة تسقط مباشرة في هذه الوحوش العملاقة الموجودة في مركز هذه المجرات النشطة؟ وسأل العلماء أنفسهم: هل لهذه الثقوب السوداء وليمة ضخمة تغذيها؟
ومن هذا استنتج علماء الفيزياء الفلكية احتمال وجود ثقوب سوداء أخرى في مجرات أخرى. اتضح أنه ربما يوجد في مركز جميع المجرات، المجرات العادية، ثقب أسود هائل. هذه الأفكار دفعت علماء الفيزياء الفلكية إلى الاعتقاد بأنه من المحتمل أن يوجد في مجرتنا – بالنسبة إلى درب التبانة – ثقب أسود فائق الضخامة.
وفي الثمانينيات، ظهرت أول إشارة لظهور تركيزات كتلة أعلى في مركز مجرتنا. في البداية، بالطبع، يمكن تفسير هذه الظاهرة من خلال افتراض التركيز الطبيعي للنجوم والغاز الموجود حول مركز مجرتنا. لم تقم الملاحظات بعد بتكثيف الكتلة الطبيعية إلى حجم صغير بما يكفي لإثبات وجود ثقب أسود في مركز المجرة. ولهذا السبب، اقترح بعض العلماء أنه ربما يوجد في مركز المجرة مجموعة من الأشياء التي لا تتألق. على سبيل المثال، النجوم الميتة. وكان هذا بالتأكيد احتمالاً معقولاً في ضوء التجارب التي أجريت في ذلك الوقت. لا تزال هناك تلميحات مفادها أنه لا يزال من الممكن تفسير الملاحظات بشكل أفضل من خلال نموذج الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز المجرة. لكن الأدلة لم تكن كافية لهذا السيناريو.
كيف يمكنهم أخيرًا إثبات وجود ثقب أسود هائل في مركز درب التبانة؟ يكمن مفتاح الإثبات في إظهار كمية هائلة من الكتلة في حجم صغير. تم تنفيذ العرض بمساعدة حركة النجوم. إن الطريقة التي تتحرك بها النجوم حول مركز المجرة تشبه إلى حد كبير الطريقة التي تتحرك بها الكواكب حول الشمس. وهذا هو، في الأساس هو قوانين كيبلر. ويستخدمون نموذجًا لحركة الكواكب حول الشمس وطريقة قياس كتلة الشمس. وبنفس الطريقة تماماً يتم قياس حركة النجوم التي تدور حول مركز المجرة ومن هنا يحاولون قياس ما هي الكتلة داخل مدارها الداخلي. وللقيام بذلك، يجب قياس النجوم الأعمق حول مركز المجرة من أجل إظهار وجود كتلة كبيرة في حجم صغير جدًا. هذا هو المفتاح لإثبات وجود ثقب أسود هائل.
أول فكرة بديهية تتبادر إلى أذهاننا، عندما نفكر في ثقب أسود فائق الكتلة، هي أن مثل هذا الأسود لديه قوة جاذبية فائقة القوة. ومن ثم، لماذا لا يمتص مجرة درب التبانة بأكملها وربما أرضنا البعيدة أيضًا؟ على حد علمنا، على الأقل من خلال تجربتنا في زاويتنا الصغيرة، فإن هذا السيناريو المروع لا يحدث. وتدور معظم الأجسام القريبة من الثقب الأسود الهائل حوله ولا يتم امتصاصها فيه. والسبب هو السرعة الهائلة التي تتحرك بها - حوالي عشرين بالمائة من سرعة الضوء. إنهم يسقطون وليس في الحفرة الضخمة للغاية. يجب أن تكون قريبة جدًا من الثقب الأسود أو أفق الحدث الخاص به حتى يتم امتصاصها وتصبح وجبة لذيذة له. بل ينبغي أن يكونوا على مسافة أقرب من المسافة بين الأرض والشمس. الى هذا الحد؛ ولهذا السبب فإن النجوم، التي هي بالفعل قريبة من الثقب الهائل، تدور حول الثقب بسلام ودون عائق حتى تتلاشى، كما ستدور الشمس حول مركز المجرة طوال حياتها.
كيف تشاهد مركز المجرة؟
والمشكلة التي تبقى إذن هي كيفية رصد النجوم -التي تسمى S- والتي تقع على مسافة قريبة جدًا من مركز المجرة؟ بأي أداة فلكية سيتم مراقبتها؟ وبطبيعة الحال، بمساعدة تقنية عادية، لا يمكن رؤيتها أو قياسها لأن الغلاف الجوي للأرض يحد من القياسات. كيفية التغلب على هذا القيد؟ أولاً، يمكن أن يتم ذلك بواسطة تلسكوب هابل الموجود خارج الغلاف الجوي في الفضاء. ثانياً، يمكن استخدام التلسكوبات على الأرض، ولها القدرة على اختراق الغلاف الجوي. هناك حاجة إلى تلسكوب خاص وتقنيات خاصة. استخدمت أندريا غاز وفريقها من كاليفورنيا تلسكوب كيك، وهو أكبر تلسكوب في العالم على الأرض - وهو تلسكوب أكثر تطوراً من تلسكوب هابل. وعلى الرغم من أنه لا يقع فوق الغلاف الجوي، إلا أن قطره أكبر بأربع مرات من هابل، مما يعني أنه يمكنك رؤية تفاصيل أكثر بأربع مرات مما يمكنك رؤيته في هابل. كل هذا إذا كنت تعرف كيفية استخدام هذه التقنية واختراق الغلاف الجوي.
بدأ غاز القياسات في عام 1995 وتم تلقي التلميح الأول في عام 1997. لاحظ جاز في عام 2003 أول نجم يدور في مداره كما لو كان يتم سحبه بواسطة ثقب أسود هائل في المركز، بدلاً من التحرك نصف مدار فقط. نفس النجم الذي لاحظه علماء الفيزياء الفلكية منذ عام 1995، يسمى S2. ويسمى هذا النجم بنجم من النوع الطيفي B وهو نجم شديد الحرارة ولامع للغاية ولونه أزرق. منذ أن بدأ تلسكوب كيك بمراقبة النجم S2، تمكن من تدوير الثقب الأسود الهائل لمدة 15.9 سنة على طول مدار كامل.
الثقب الأسود الهائل والنجم الصغير المحيط به
قام باحث من إيطاليا بفحص الثقب الهائل الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة في المصدر الراديوي Sagittarius A* والنجم S2، ولا تحتاج إلى تلسكوب، بل حسابات رياضية وتحليل الاضطرابات. وتبين أن الثقب الأسود الهائل والنجوم المحيطة به يمثل مختبرًا محليًا مثاليًا، يمكن أن يكون بمثابة اختبار للنظرية النسبية العامة.
يجب أن تكون ديناميكيات مدار النجم S2 مختلفة تمامًا عن قانون كبلر الثالث المعروف - القطع الناقص الشهير لكبلر - وقانون نيوتن للجاذبية. تدرس الدراسة في البداية ثقبًا أسود من نوع شوارزشيلد بالإضافة إلى ثقب أسود بارد دوار. وهناك عوامل أخرى لن نخوض فيها.
يُحدث الثقب الأسود الهائل نوعين من اضطرابات الجاذبية الكهرومغناطيسية (GEM) في بيئة النجم S2: الاضطراب الأكبر هو اضطراب الجاذبية الكهربائية (GE) المسؤول عن شذوذ الحضيض الشمسي لعطارد الذي يتحرك عند 43.98 ثانية قوسية في مجال جاذبية الشمس. . والثاني، وهو اضطراب أصغر، الجاذبية المغناطيسية (GM) - تأثير لانس-ثيرينغ (تم اكتشافه في عام 1918). يدور الثقب الأسود، مما يغير الزمكان حوله - ويغير قليلاً اتجاه محور دوران النجم S2.
وبالنظر إلى هذين الاضطرابين، فإن النتيجة التي تم الحصول عليها من الحسابات هي أنه ينبغي توقع حدوث شذوذ في مدار S2، وهو أكبر بثلاث مرات من الشذوذ الذي شوهد في مدار كوكب هيما (عطارد). سواء في حالة عطارد أو في حالة النجم S2، تم التنبؤ بآثار هذه الحالات الشاذة من خلال نظرية النسبية العامة لأينشتاين. ويمكن تفسير هذه التأثيرات نتيجة انحناء الزمكان سواء في محيط الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز المجرة في حالة النجم S2، وأيضا في محيط الشمس في حالة النجمة هيما .
للحصول على أخبار حول هذا الموضوع في الكون اليوم
للحصول على فيديو TED للباحث أمدريا غاز حول البحث عن الثقب الأسود الهائل
تعليقات 28
هل يعرف أحد الدكتور تسفي شالوم جرانك؟
المراسلات ممتعة وكذلك المقال - حتى لو كان ناقصًا، في رأي مختبري الشرابة - السؤال على أي حال - لماذا العبث بطرف اليود؟ من الجيد أنها كتبت ومن الجيد أن الكاتب الموهوب في القرن العشرين كتبها بالطبع
الهلال:
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_formation_and_evolution
http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_galaxy
سحر شالوم.
بحث قصير في Google سيجيب على سؤالك.
المقال مثير جدا للاهتمام.
لدي سؤال وأعتقد أنني أعرف الإجابة ولكن لست متأكدا لذلك سأسأل،
شكل المجرات الحلزونية (الحلزونات :D) نتج عن اختراع ثقب أسود في مركزها؟
عزيزي:
لسبب ما لم أنتبه لتعليقك إلا الآن.
الفيديو الذي كنت أتحدث عنه هو فيديو TED المرتبط في نهاية هذه المقالة.
استمتعت بقراءة المقال وسعدت برابط الفيديو المرفق، شكرا غالي وكل عام وأنت بخير.
مقالة ممتازة.
موضوع الثقب الأسود الموجود في مركز المجرة ليس واضحا بما فيه الكفاية.
بحسب ويكيبيديا (http://en.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*) هناك حاجزان مختلفان أمام الكتلة (لست مخطئا، يتم تحقيقهما من خلال تقنيتين مختلفتين).
بشكل عام، إذا كانت جالي تعتمد على ورقة بحثية منذ عدة سنوات، فمن المحتمل جدًا أنها وصلت إلى رقم الكتلة الشمسية البالغ 3 ملايين، حيث كانت معدلات الخطأ أكبر وتضمنت هذا التقدير أيضًا.
أما سؤال مايكل عن مدار النجم الثاني.
لا أعرف من أين أخذت الفيديو، لذا لا أستطيع أن أتفحص ما تقوله (ماذا تقصد بقطع المقطعين؟). والشيء الصحيح على ما أفهم هو وضع حد أعلى لنصف قطر الكتلة المظلمة على شكل الحضيض الشمسي للمدار الأقرب إلى الثقب الأسود.
إذا كان الموضوع يهمك، ففي عام 2005 كتب الأستاذ من معهد وايزمان (تال ألكساندر) مراجعة شاملة إلى حد ما حول موضوع بيئة مركز المجرة تظهر فيها إشارات إلى كل ما ذكر هنا - ابحث:
العمليات النجمية بالقرب من الثقب الأسود الضخم في مركز المجرة
تل الكسندر
(arXiv:astro-ph/0508106)
هناك شيء ما في كلمات جاي.
في الواقع،
مهارات الكتابة في K. والروابط في K.
النية واضحة
مهارات الكتابة في
ابي،
وهذا بالطبع متروك لك، ولكن من المواد التي عثرت عليها فإنها تفتقر إلى الروابط المناسبة للكتابة على الموقع. الأمر الأكثر إزعاجًا في كتابتها هو أنها تتظاهر بشرح مواضيع لا تفهمها، بحيث يصعب تشخيص المجالات التي تكون فيها قوية "حقًا".
مستخدم مجهول، المعلومات التي أدخلتها صحيحة ودقيقة.
الآن عشاقي الذين يوقعون هنا بنكات لا طائل من ورائها مثل أ. يُطلب من بن نير أن يذهب ويغني أغاني مسمومة تحت شرفة الكاتبات في مواقع أخرى.
حصلت كاتبة المقال على درجة الدكتوراه. من الجامعة العبرية عام 2000 في مجال تاريخ العلوم. ركزت أطروحة الدكتوراه على مساهمة هنري بوانكاريه في النظرية النسبية الخاصة لأينشتاين، وتم كتابتها بتوجيه من البروفيسور الراحل مارا بيلر.
يحب
وللأسف، أنا أيضًا أشاركك مشاعرك، كما عبرت عنها في ردودك أدناه (الرقم: 3، 6، 8 و12).
أرفع لك القبعة احتراما لضبطك.
إلى (دكتور؟) جالي وينشتاين
أعترف بأنني أشك في صدقك، لكن بالطبع لا أستطيع إثبات شكوكي.
وفي نفس الوقت، ودرءاً للشك، والشك المذكور أعلاه موجود، أتوجه إليكم، برجاء الرجوع إلى
قراء الموقع إلى صفحة سيرتك الذاتية الأكاديمية، إذا كانت موجودة في مكان ما.
ربما يمكنك إحالتنا إلى أطروحة الدكتوراه الخاصة بك، والتي على ما أذكر أنك ادعت في سيرتك الذاتية أنك حذفتها
نبذة عن ألبرت أينشتاين.
كما تتذكر، قمت بحذف سيرتك الذاتية على عجل من موقع الويب الخاص بك قبل بضعة أشهر
حيث تم طرح الأسئلة وأثيرت الشكوك حول صحة ومصداقية التفاصيل المكتوبة هناك.
بدلاً من سيرتك الذاتية الأكاديمية، تظهر على الموقع صورة لطيفة لفتاة لطيفة تحمل زهرة
حبيب مع ألبرت أينشتاين. نعم، هو أيضًا يبدو لطيفًا جدًا هناك.
عزيزي حبيب حبيب حبيب - هذا ليس بديلاً عن السيرة الذاتية الحقيقية والواقعية والأسئلة المطروحة.
إن رفضك للإجابة على هذه الأسئلة لفترة طويلة لا يؤدي إلا إلى زيادة الشكوك.
و الأسرع أفضل.
وطبعاً إذا تبين أنني كنت مخطئاً في شكوكي تجاهك، سأكون أول من يرد هنا ويعتذر منك.
جالي (دكتور جرينك) وأعتقد أنني تجرأت على الشك في قدراتك. لقد كنتِ زوجة أستاذ، برتبة واحدة فقط تحت اللقب المطلوب - زوجة مهندس.
المموج:
لسنوات عديدة خلال مسيرتي المهنية، شاركت في مجال البرمجيات.
يقولون أن الخطة تنام مع كوب واحد ممتلئ وكأس فارغ بجانبه.
الكوب ممتلئ في حالة استيقاظه في منتصف الليل وشعوره بالعطش.
الكأس الفارغة موجودة في حال استيقظ في منتصف الليل ولم يشعر بالعطش.
أقول هذا لأن إجابتك - على الرغم من أنها أعطت النتيجة النهائية، لم تقدم سوى جزء من التفسير لعدم معرفتي به وتركتني. إذا لم تشرح - لن أسأل - ولكن إذا قمت بتغيير تفسير معين - يتم طرح أسئلة مثل - ربما يكون من أقارب زوجك وما شابه.
وبالنسبة لسؤالك: يائير غرينك هو بالفعل شخص لطيف للغاية. حقًا! ونعم، فهو أيضًا الرئيس التنفيذي ومالك إحدى الشركات، لكن هذا أقل أهمية في رأيي.
مايكل،
لا أعرف يائير جراناك، لكن سيكون من الرائع أن أعرفه لأنه رئيس تنفيذي ومن الجيد العمل في شركته.
اسمي غالي وينشتاين جرينك. كنت متزوجة من غرينك، لكنه أستاذ في جامعة بن غوريون وليس المالك والمدير التنفيذي لأي شركة. أليس كذلك سيئة للغاية؟
المموج:
هل تصادف أنك على اتصال مع يائير جراناك - المالك والرئيس التنفيذي لشركة BizDevUSA؟
المموج،
العبقرية تتناغم أيضًا مع البالون. وهذا لا يعني أن هناك اتصال بينهما، أحدهما مجرد منتفخ.
ومن أجلك خصيصاً سأوقع اسمي: د. جالي جرانيك
ثم يمكنك تجميع قائمة الأطباء التي تحتوي على الأسماء: دكتور أفيتال ودكتور جرينك. وهذا حتى لا نسيء إلى أينشتاين الذي يعتقد أن وينشتاين يتماشى مع أينشتاين. 🙂
المموج
اعتقدت أنك كنت خبيرا في هذا المجال؟ وفجأة اتضح أنني "أخذت المادة الواردة في المقال من عدة مصادر". كالعادة لا يوجد اقتباسات كالعادة كل شيء منسوب إليك وكالعادة مليء بالأخطاء. أنا آسف بطرق عديدة لأنك تدعي أنك تمثل العلماء والعلم.
مايكل
ومن الممكن أيضًا تجميع قائمة الأطباء التي تحتوي على الأسماء: الدكتور غابي أفيتال والدكتور غالي وينشتاين. أتساءل ما هو القاسم المشترك بينهما؟
ايهود و أ. بن نير لقد اشتقت لكما أو ايهود بن نير. إنهم يغنون لي الأغاني هنا بالفعل.
إلى مايكل صحيح جدا وهذا بالفعل ما كتبته. قال جون وايلر إن الثقوب السوداء لا تحتوي على شعيرات بالضبط بسبب ما قلته وهذا ما كتبته في ورقتي وهذا ما يجب أن يظهر هناك. وفي المقال الأصلي للباحث من إيطاليا أخذ ذلك في الاعتبار فأضفته. وعلى الرغم من عدم ظهوره في أخبار موقع Universe Today، إلا أنه ظهر في مقال تقني للباحث من إيطاليا.
قد تكون محقا. أخذت المادة الموجودة في المقال من عدة مصادر وليس فقط من أخبار موقع Universe Today كما ترون. أخذت هذا من مقابلة مع أندريا جاز. ولا أذكر أين تم نشره. لو كنت أتذكر لأحضرت الرابط. حاول البحث عن المقابلة التي أجريت مع أندريا غاز ويمكنك الحصول على الرابط. كل المعلومات هناك. كما سيساعد القراء على معرفة مصدر المقال.
غالي غالي لماذا ضحكت؟
عندما أخذت الدبدوب
و هل جعلته ينام؟
لماذا تضحك
هل قال لك شيئاً مضحكاً؟
على مدار الساعة الموقوتة
ضع علامة وعلامة
حقيبة المخضرم؟
هيا يا غالي
تعال موجة لي
من أين تأتي الضحكة الحلوة؟
هيا يا غالي
تعال موجة لي
ما زلت أريد أن أضحك أيضا.
متموج، متموج
لماذا سألت ماذا حدث ولماذا؟
هل هو بالفعل ليل وليس نهار؟
لماذا سألت
هل تتذكر كيف الستار
كان يرقص مع الشمس طوال اليوم، طوال اليوم عند النافذة
هيا يا غالي
تعال موجة لي
كيف تذكرت النور؟
هيا يا غالي
تعال موجة لي
أنا أيضا ما زلت أريد أن أتذكر.
متموج، متموج
لماذا بكيت عندما هطل المطر لأول مرة؟
طرقت على النافذة؟
لماذا بكيت
هل أخبرك بشيء فظيع؟
عن قطة مبللة
التي تبللت وكلفته
الحرارة؟
هيا يا غالي
تعال موجة لي
من أين تأتي الدموع؟
هيا غالي
تعال موجة لي
مازلت أريد البكاء أيضاً.
تغلب على الخبير.
المموج ؟؟؟؟
المموج:
قال جون وايلر إن الثقوب السوداء ليس لها بوابة، ليس بسبب التفرد ولكن لأن الخصائص الوحيدة التي تظهرها الثقوب السوداء خارجيًا هي الكتلة والشحنة والزخم الزاوي.
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_Hole_No_Hair_Theorem
"الشعر" الذي كان يشير إليه هو استعارة للميزات الإضافية التي عادة ما تميز بقية الأجساد التي نعرفها (حسنًا - بالطبع كان يقصد أيضًا نكتة فظة - لكنها لا تزال مقبولة في العلوم الإنسانية وتم قمع النكتة). .
وجاء في أخبار الكون اليوم أن كتلة الثقب الأسود تقدر بأربعة ملايين كتلة شمسية. هل الثلاثة ملايين تأتي من مصدر آخر؟
أتذكر أنني قرأت منذ سنوات عديدة أنهم توصلوا إلى استنتاج حول وجود ثقب أسود في وسط المجرة بفضل المدار (الجزئي) لنجم يقترب من المركز وكأنه يقفز مرة أخرى بشكل حرفي. مدار قريب.
أعتقد أنكم تشاهدون هذا النجم أيضًا في الفيديو الذي تعرضه (الدقيقة 10:45) - مداره موضح باللون الأصفر.
وتقول في الفيديو إن الحجم الذي تمكنوا من تحديد هذه الكتلة الشمسية البالغة 4 ملايين كتلة أكبر من الحجم الذي يمليه نصف قطر شفارتزشيلد، لذلك لم يتم الحصول على الدليل بعد - فقط أنه محتمل جدًا.
أسأل نفسي لماذا تنظر فقط إلى مسار S2 وليس إلى التقاطع بين هذا المسار والمسار الذي تحدثت عنه سابقًا. أعتقد أنه كان سيخفض الحجم بدرجة كافية.
ربما يرجع ذلك إلى أننا لا نرى سوى المسقط ثنائي الأبعاد للمدار، والذي قد يكون مائلاً، لكنني لا أعتقد أن هذا هو الحال لأن مدارات جميع النجوم مرسومة هناك كما لو كانت تنظر إلى السماء. المجرة، مما يدل على أنهم تمكنوا من استخراج ميل مدارهم من البيانات المتاحة (مثل تأثير دوبلر).
مقالة ممتازة.
شكر