سلسلة الثقب الأسود: المقال الثاني

Black_Holes_-_Monsters_in_Space

ثقب أسود عملاق

كنا في المقال السابق قد بدأنا في شرح أجزاء الثقب الأسود، وقمنا بالانتهاء من شرح أول جزء وهو «أفق الحدث» وفي هذا المقال سنقوم بتكملة الشرح…

«طبقة الفوتونات»:

وهي قشرة خارجية تتكون من الفوتونات تحيط بـ «أفق الحدث» وحيث أن الفوتونات لا تحمل أيّة كتلة، فطبقة الفوتونات سمكها يساوي صفر.
بالنسبة لثقب أسود دوّار فإنه لا توجد حسابات دقيقة لأبعاد طبقة الفوتونات، أمّا بالنسبة لثقب أسود ثابت لا يدور فإن نصف قطرها يساوي 1.5 نصف قطر (شوارزشيلد)، والجدير بالذكر أن الثقوب السوداء لا تنفرد بهذه الخاصية، وإنما أي جسم يبلغ نصف قطره أقل من مرة ونصف قطر (شوارزشيلد) فإن هذا الجسم من مكوناته تكون طبقة الفوتونات؛ وتلعب طبقة الفوتونات دور الحدود التي تحدد مدى سلطة أفق الحدث على الضوء حيث أن بإمكان الضوء المرور خلال طبقة الفوتونات والخروج منها بطريقة ما، أمّا بمجرد دخوله أفق الحدث فلا سبيل لخروجه وبهذه الطريقة أمكننا معرفة حدود الثقب الأسود فيما يتعلق بهروب الضوء منه أم لا.

«الأرجوسفير»:

هذه الصفة تحديدًا تنفرد بها الثقوب السوداء الدوّارة، حيث أنها تتكون نتيجة سرعة الدوران الهائلة لبقايا ما قد تم ابتلاعه من قِبل الثقب الأسود ولا يمكن إطلاقًا وجود جسم ثابت في هذه المنطقة، حيث أنه ليبقى جسم ما ساكن فيها عليه أن يتحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الإتجاه المعاكس لاتجاه الدوران فقط ليكون ساكنًا.
الأرجوسفير حدودها تكون بداية من أفق الحدث الخارجي وحتى آخر قشرة منها وتكون مفلطحة الشكل تبعًا للدوران طبعا، والجدير بالذكر أنها تكون في حالة تلامس مع قطبي أفق الحدث، ومثل طبقة الفوتونات يمكن للضوء أن يهرب منها طالما لم يقترب من أفق الحدث.
ولكن أهم ما يمكن الحديث عنه فيما يتعلق بهذه الصفة أنها ليست الشيء الوحيد الناتج عن سرعة الدوران الهائلة لما يدور حول الثقب الأسود، فالدوران يولد احتكاكا بين هذه الجسيمات والاحتكاك يولد ضوء وحرارة وفي هذه الحالة يسمى الثقب الأسود بـ«كوازار» وتبلغ درجة سطوع القرص المحيط بالثقب الأسود في هذه الحالة درجة مخيفة، وهنا لن نبالغ لو قلنا أن الكوازار هو الجسم الأشد سطوعا في الكون.
درجة السطوع يتم قياسها بطريقة لوغاريتمية، فكلما كان الرقم أصغر كلما كان الجسم درجة سطوعه أكبر، وعلى سبيل المثال فإن درجة سطوع شمسنا تكون 4.8، وأكثر نجم ساطع تم اكتشافه على الإطلاق درجة سطوعه تكون 12.6- أي أنه أكثر سطوعًا من الشمس ب8.7 مليون مرة، ولكن رغم ذلك فإنه لا شيء مقارنة بكوازار حيث أن درجة سطوع أحدى الكوازارات تبلغ 26.7- أي أنه أكثر سطوعًا من الشمس بأكثر من 4 تريليون مرة (التريليون = 1 بجانبه 12 صفر).
الكوازار يمكنه السطوع بقوة أكبر من تلك التي تسطع بها مجرات كاملة بها مئات الآلاف من النجوم. كيف يمكن تخيل هذا؟ الكوازار يمكنه أن يسطع بقوة أكبر من تلك التي تسطع بها أي مجرة ما بين 10 مرات إلى 100000 مرة.
كما ذكرنا في المقال السابق أن الثقوب السوداء العملاقة تتواجد بمراكز المجرات، وفي حالة الكوازار فإن كمية الطاقة الناتجة عنه تكون كبيرة لدرجة مفزعة.

ونكتفي بهذا القدر من المعلومات والأرقام لهذا المقال ونكمل ما تبقي لنا من المعلومات المتاحة عن الثقوب السوداء في المرة القادمة.


المراجع:

1.
[1106.2425] Shadows of Colliding Black Holes [Internet]. [cited 2016 Feb 14]. Available from: http://arxiv.org/abs/1106.2425
2.
[astro-ph/9312003] Visual Distortions Near a Neutron Star and Black Hole [Internet]. [cited 2016 Feb 14]. Available from: http://arxiv.org/abs/astro-ph/9312003
3.
Quasars: Definition & Facts About Brightest Objects in the Universe [Internet]. [cited 2016 Feb 14]. Available from: http://sc.egyres.com/3dyeA
4.
The Quasi-Stellar Radio Sources 3c 48 and 3c 273. [Internet]. [cited 2016 Feb 14]. Available from: http://sc.egyres.com/VONVU
إعداد: Mohamed Ghazal
مراجعة لغوية: David Yanni
مراجعة علمية وتصميم: Ahmaad M. Hanafi

شارك المقال:

تواصل معنا

«الباحثون المصريون» هي مبادرة علمية تطوعية تم تدشينها في 4/8/2014، بهدف إثراء المحتوى العلمي العربي، وتسهيل نقل المواد والأخبار العلمية للمهتمين بها من المصريين والعرب،

تابعنا على منصات التواصل الإجتماعي