الكائن الذي يُفسد قوانين الفيزياء
الثقب الأسود ليس ثقباً في الفضاء — إنه كمية هائلة من المادة مضغوطة في حجم لا نهائي الصغر. جاذبيته شديدة لدرجة أن لا شيء يستطيع الإفلات منها — حتى الضوء.
لكن رغم أن أينشتاين تنبّأ بوجودها عام 1916، لم نرَ ثقباً أسود مباشرةً إلا في عام 2019.
الصورة التاريخية: M87* عام 2019
في أبريل 2019، نشر تعاون Event Horizon Telescope أول صورة لثقب أسود في التاريخ. الثقب يقع في مركز مجرة M87، على بُعد 55 مليون سنة ضوئية، وكتلته تعادل 6.5 مليار شمس.
الصورة التقطتها شبكة من 8 تلسكوبات موزّعة حول الأرض، تعمل معاً كتلسكوب بحجم الكرة الأرضية. حجم البيانات المُجمَّعة: 5 بيتابايت — أُرسلت على أقراص صلبة بالطائرة لأن الإنترنت كان أبطأ من ذلك.
كيف تتكوّن الثقوب السوداء؟
نوع الثقب: النجمية — طريقة التكوّن: انهيار نجم ضخم (أكبر من 20 شمساً) — الكتلة: 5-100 كتلة شمسية
نوع الثقب: المتوسطة — طريقة التكوّن: اندماج ثقوب نجمية — الكتلة: 100-100,000 كتلة شمسية
نوع الثقب: الهائلة — طريقة التكوّن: غير محسومة علمياً — الكتلة: مليون - مليار كتلة شمسية
إشعاع هوكينج: الثقوب السوداء تتبخّر
عام 1974، اقترح ستيفن هوكينج نظرية مثيرة للجدل: الثقوب السوداء تُصدر إشعاعاً حرارياً خفيفاً نتيجة تأثيرات ميكانيكا الكم عند أفق الحدث.
معنى ذلك: الثقوب السوداء تفقد كتلتها تدريجياً وتتبخّر في نهاية المطاف. لكن لثقب أسود بكتلة الشمس، هذا سيستغرق 10^67 سنة — أطول بكثير من عمر الكون الحالي (13.8 مليار سنة).
موجات الجاذبية: أذن جديدة على الكون
في سبتمبر 2015، رصد مرصد LIGO لأول مرة موجات جاذبية ناتجة عن اندماج ثقبين أسودين على بُعد 1.3 مليار سنة ضوئية. الاكتشاف أهّل ثلاثة علماء لجائزة نوبل في الفيزياء 2017.
منذ ذلك الحين، رصدنا عشرات الاندماجات. كل اندماج يُطلق طاقة تفوق ما تُشعّه جميع نجوم الكون المرئي مجتمعةً — لكن في شكل موجات جاذبية لا ضوء.
ثقب درب التبانة: Sagittarius A*
في مايو 2022، نشر تعاون Event Horizon Telescope صورة الثقب الأسود في مركز مجرتنا درب التبانة — Sagittarius A* — على بُعد 26,000 سنة ضوئية فقط.
كتلته تعادل 4 ملايين شمس، لكنه صغير نسبياً مقارنةً بـ M87*. التحدي في تصويره كان حركته السريعة — يدور بسرعة تجعل التصوير أصعب بكثير.
ما لا نعرفه بعد
المراجع
1. Event Horizon Telescope Collaboration (2019). "First M87 Event Horizon Telescope Results." *The Astrophysical Journal Letters*, 875(1), L1.
2. Abbott, B.P. et al. (LIGO) (2016). "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger." *Physical Review Letters*, 116, 061102.
3. Hawking, S.W. (1974). "Black hole explosions?" *Nature*, 248, 30–31.
4. Event Horizon Telescope Collaboration (2022). "First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results." *The Astrophysical Journal Letters*, 930(2), L12.