موت النجم والثقب الاسود
نشاة الثقب الاسود
وصفنا لفترة وجيزة حدث نادر يسمى المستعر الأعظم ، انفجار نجم ضخم جدا.المادة التي تبقى في الوسط تستمر في الانهيار ، ويعتمد مصير القلب الأساسي على كتلته. إذا كان القلب لديه كتلة أقل من 1.4 مرة كتلة الشمس لدينا ، فإنه تدريجيا يبرد وينتهي بحياته كنجم قزم أبيض. إذا كانت كتلة النواة أكبر من هذه القيمة ، قد تنهار أكثر بسبب قوى الجاذبية. والبقايا تكون نجم نيوتروني حيث تكون كتلة النجم مضغوط إلى دائرة نصف قطرها حوالي 10 كم. (على الأرض ، ملعقة صغيرة من مادة النجم النيوتروني سيزن حوالي 5 مليارات طن!) قد يحدث موت نجم غير مألوف أكثر عندما يكون النواة كتلة أكبر من حوالي ثلاثة كتل شمسية. قد يستمر الانهيار حتى يصبح النجم صغير جدًا في الفضاء ، يشار إليه عادة باسم الثقب الأسود. في الواقع ، الثقوب السوداء هي بقايا النجوم التي انهارت تحت قوة الجاذبية الخاصة بها.
صفات الثقب الاسود
إذا اقترب شي ما مثل مركبة فضائية من ثقب أسود ، فستواجه الاجسام قوة جاذبية قوية للغاية .سرعة الهروب لثقب أسود مرتفع جدا بسبب تركيز كتلة النجم في دائرة نصف قطرها صغير جدًا .
إذا كان سرعة الهروب تتجاوز سرعة الضوء ، الإشعاع من الجسم (مثل الضوء المرئي) ,لا يمكن للجسم الهروب ويبدو أسود (لذلك سمي بالثقب الاسود"الثقب الأسود"). يسمى نصف القطر الحرج الذي يكون فيه سرعة الهروب تساوي سرعة الضوء نصف قطر شوارزشيلد . افق الحدث هو سطح خيالي ونصف قطره هو نصف القطر الحرج (نصف قطر شوارزشيلد) ، وهو الحد المسموح به إلى أي مدى يمكنك الاقتراب من الثقب الأسود والأمل في الفرار.روية الثقب الاسود
على الرغم من أن الضوء من الثقب الأسود لا يمكن أن يفلت ، فإن الضوء من الأحداث المحيطه بالقرب من الثقب الأسود يجب أن تكون مرئي. على سبيل المثال ، من الممكن لنظام ثنائي
يتكون النظام من نجم واحد عادي وثقب أسود واحد. يمكن سحب النجم العادي في الثقب الأسود ، وتشكيل قرص حول الثقب الاسود. الاحتكاك بين الجسيمات في القرص حول الثقب الاسود يعمل علي تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة داخلية. وتكون النتيجه ، ارتفاع درجة حرارة المادة عند افق الحدث. هذا المواد ذات درجة الحراره المرتفعه تبعث منها كمية كبيرة من الإشعاع، وتمتد بشكل جيد في منطقة الأشعة السينية من الطيف الكهرومغناطيسي. هذه الأشعة السينية هي سمة للثقب الأسود. تم تحديد العديد من الاجرام المحتملين ليكون ثقوب سوداء من قبل مراقبة هذه الأشعة السينية.
هناك أيضا أدلة على وجود ثقوب سوداء هائلة في مراكز المجرات ، مع كتل أكبر بكثير من الشمس. (هناك دليل قوي على ثقب أسود هائل الكتلة من 2 - 3 مليون كتلة شمسية في مركز مجرتنا)
اعداد/فادي طارق
المصدر
PHYSICS for Scientists and Engineers with Modern Physics Raymond A. Serway and John W. Jewett, Jr.
ليست هناك تعليقات: