منتدى الهندسة الجيولوجية
يا ضيفنا الكريم سلام الله عليك ,, هدا المنتدى بما يحويه من كتب هندسية وبرامج ومقالات جبولوجية متنوعة وروابط لمواقع مهمة..تتطلب التسجيل لتتمكن من التصفح ورفع الملفات
وكلنا نعلم جميعاً ان المنتدى مكان لتبادل المنفعة ولكي نفيد ونستفيد ..

منتدى الهندسة الجيولوجية موقع لتبادل الخبرات و الملفات في جميع مجالات الهندسة كما مذكرات و مشاريع نهاية التخرج و مسابقات الماجستير و الماستير و الدكتوراه 2014

من فضلك ساهم بقدر المستطاع واجعل دورك فعال بالمنتدى على الأقل قم بشكر الشخص الذي إستفدت من موضوعه ..والسلام عليكم

لغز يسمى الثقب الاسود؟ Black hole? 2012

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

لغز يسمى الثقب الاسود؟ Black hole? 2012

مُساهمة من طرف Admin* في الأحد أبريل 01, 2012 12:08 am



لغز يسمى الثقب الاسود؟



يقول ألبرت أينشتاين : أغرب ما في الكون، أننا نستطيع فهم كيفية عمله إنه شيء غريب حقا أن نصل إلى فهم أمر من نفس الأمر . إلا أنه بالرغم من نطاق نظريته : الجاذبية العامة التي تفرز ما يسمى بالمعابر الدودية وبالرغم من ميكانيك الكم والديناميك الحرارية التي تجعل من الثقوب السوداء أمكنة للعبور ربما ؟؟ وبالرغم من توفر العلماء على أحدث المخابر العلمية، ومعدات البحث المتطورة، وآليات الكشف والرصد المتقدمة فما زال موضوع الثقوب السوداء لغزا محيرا، ومن أكثر الأسرار غموضا وتعقيدا وغرابة في هذا الكون الفسيح إنه لغز تنهزم فيه القوانين الفيزيائية والمعادلات الرياضية، ينهار فيه المكان ويتوقف فيه الزمان، لغز سماه البعض الوحش الفضائي، يجذب إليه كل شيئ ويبتلعه بشراهة، يتغذى على كل ما يقترب منه ولا يشبع، حتى الضوء بسرعته التي تفوق ثلاث مائة الف كلم في الثانية لا يفلت من قبضته



الثقب الأسود هي منطقة في الفضاء, عبارة عن كتلة كبيرة في حجم صغير تسمى الحجم الحرج بالنسبة لهذه الكتلة، حيث تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها أنهيار من نوع خاص هو الأنهيار بفعل الجاذبية ،و ذلك ينتج عن القوة العكسية للإنفجار حيث أن هذه القوة تضغط النجم و تجعله صغيرا جدا وذا جاذبية قوية خارقة، ويزداد تركيز الكتلة أي كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وإنعدام الفراغ البيني بين الجزيئات)، وتصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة لا يمكن لأي جسم يمر بمسافة قريبة منه أن يفلت مهما بلغت سرعته وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامّة لـأينشتاين فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية، أما الثقب الأسود فإنه يقوس الفضاء إلى حد يمتص الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم إذ لا يمكن لأي إشارة أو معلومة أو موجة أو جسيم الافلات من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. وأمكن معرفة وجوده بمراقبة بعض الأشعاعات من الأشعة السينية التي تنطلق من المواد حين تتحطم جزيئاتها نتيجة أقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته، وللتوضيح فإن تحول الكرة الارضية إلى ثقب أسود يستدعي تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم وكتلتها نفس كتلة الارض الحالية. أي بمعنى أنضغاط مادتها لجعلها من غير فراغات بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة المنضدة في الحجم ووزنها الهائل يبقى على ما هو عليه. حيث أن الفراغات الهائلة بين الجسيمات الذرية نسبة لحجمها الصغير يحكمها قوانين فيزيائية لا يمكن تجاوزها أو تحطيمها في الظروف العادية.


الثقب الاسود هو شفاطة كونية للغبار وحتى الكيانات الكونية، بفضل جاذبيتهم الهائلة. حتى الضوء لايستطيع تحاشي قوة جاذبيتهم الهائلة والانعكاس عنهم وبالتالي فالثقب الاسود بذاته غير مرئي. الغاز الذي ينجذب البهم من المدارات المجاورة هو الذي يكشف عن وجودهم، إذ ان ذلك يؤدي الى تغيير بطول الاشعة الرونتيجنية مما يسمح للعلماء بقياس التحولات التي تكشف عن وجود الثقب الاسود.

الثقب الاسود يتشكل عندما تستهلك الشموس طاقتها لتصبح سوبرنوفا. إذا قوة الجاذبية كانت كبيرة بما يكفي عند انفجار السوبر نوفا، ينضغط مركز الشمس وتتصاعد كثافة الجسم الكوني لمستويات كبيرة. في هذه الحالة يتقلص حجم الشمس وينكمش ليصبح بحجم النقطة.

من عادة العلماء البحث عن الثقوب السوداء في الانظمة المؤلفة من شمسين توائمتين، حيث تكون احداهم تحوم حول الشمس الاخرى التي هي في الحقيقة ثقب اسود. وبالاضافة الى ذلك يرى العلماء ان الثقوب السود يمكن ان توجد في مراكز المجرات كمجرة التبانة مثلا، إضافة الى إمكانية إمتلاك المجرة الى العديد من الثقوب السوداء الاخرى منتشرة بين شموسها، غير انها تكون اصغر في القوة.



Hubble يؤكد وجود الثقوب السوداء
التلسكوب الفضائي هوبيل استطاع الحصول على تأكيد مباشر وموثق عن وجود الثقوب السوداء، وذلك عندما اجرى قياس اشعاعات الرونتغين (الاشعة تحت الحمراء) الصادرة عن عن نجمة حارة ومزدوجة معروفة تحت رمز Cygnus X-1. القياسات كشفت كيف ان الغازات التي تقترب من الثقب الاسود تجبر على تغيير مسارها مطلقة اشعة مُميزة بذلك.

النجمة تتحرك بشكل لايمكن تفسيره إلا بكونها تقع تحت تأثير قوة جاذبية هائلة تلاحقها عن قرب. الثقب لايمكن رؤيته، ولكن الباحثين يستطيعون قياس الاشعة التي يطلقها ومن حولها يحيط اسطوانة غازية كثيفة. الثقب الاسود بجاذبيته الهائلة يستطيع إنتزاع الغازات من النجوم القريبة. الغاز لايدخل مباشرة الى الثقب بل يبدأ بالدوران حوله مشكلا حلزون غازي، وهذا ماقام التليسكوب الفضائي بتأكيده وتوثيقه.

عند خروج الغاز عن مساره الاصلي تحت تأثير جاذبية الثقب الاسود يطلق اشعة الرونتغين. مع اقترابه من الثقب الاسود تقل الاشعة المطلقة عنه . قياس الاختلاف بين نسبة الاشعاعات وتغييرها هو الذي تمكن التلسكوب من القيام به والوصول الى النتائج الموثقة.




ثقب اسود يحافظ على النظام في اللانظام
من المثير ان باحثيي معهد Massachusetts (MIT) التكنولوجي في الولايات المتحدة الامريكية راقبوا احد الثقوب السوداء لفترة طويلة ليظهر أنه مستقر للغاية الامر الذي اثار إلتباسهم. الجسم الفضائي المسمى GROJ1655-40 ، تم اكتشافه عام 1996، والى عام 2005 تم مراقبته لمدة 550 ساعة. لايوجد اي ثقب اسود حصل على الاهتمام نفسه. المراقبة اعطت نتائج مثيرة ومعلومات غيرت الصورة عن الثقوب السوداء.




من حيث ان الغاز موجود دائما حول الثقب الاسود ومن حيث ان الغاز يأتي من المدارات القريبة الى الثقب الاسود مطلقة الاشعة الرونتغينية بكميات مختلفة ارتباطا مع حركتها وتغييرها لمسارها، يخلق ذلك فرصة لملاحظة التغيير ودراسته. الاشعة الرونتغينية تتغير موجاتها طبيعيا من يوم الى اخر، بسبب ان الثقب الاسود فوضوي، غير ان موجات GROJ1655-40 حافظت على مستوى موجاتها خلال التسعة سنوات من المراقبة، الامر الذي يدهش الباحثين ويحيرهم. هذا الثقب الاسود يتصرف بالعكس عن بقية الثقوب المعروفة، إنه يحافظ على النظام عوضا عن خلق الفوضى.

اينشتاين كان على حق
:
احد الباحثين قال في مرة من المرات ان الكون ليس فقط غريبا بل انه اغرب مما نتصور. هذه المقولة تؤكد الان من جيديد من مجموعة علماء فلك امريكيين. لقد اثبتوا ان مايسمى الثقب الاسود يجبر الزمن والمكان على الدوران حول نفسه.



الثقوب السود عبارة عن نجوم منهارة البنيان الداخلي، لتصبح عالية الكثافة الى درجة انه حتى الضوء لايستطيع تجاوز قوة جاذبيتها الهائلة. الثقب يقوم بشفط محتويات الكون المحيط الواقعة تحت تأثير جاذبيته، بما فيها الغيوم الهائلة من الغازات. هذه الغيوم رآها العلماء وهي تتحرك بشكل لايمكن تفسيره إلا من خلال ان الكون نفسه يتحرك حول الثقب الاسود.

بفضل قوة جاذبية الثقب الاسود الهائلة يتحرك الغاز بأسرع من 100 000 كيلومتر بالثانية. الغاز ترتفع حرارته العديد من مليارات الدرجات وبالنتيجة يصبح اشعة ماتحت الحمراء (رونتغين) . بمساعدة احدى الاقمار الصناعية لمنظمة ناسا الفضائية استطاع الفلكيين متابعة مسار حركة الاشعة ماتحت الحمراء وبالتالي متابعة الغاز ايضا. بالضبط كما كان متوقع تم شفطهم من قبل الثقب الاسود حيث ذهبوا اليه بحركة لولبية كما يحدث للماء الذي يشفط من البلوعة. قوة الاشعاع لم تكن ثابتة وانما متغيرة. من خلال حساب تردد الزمن بين التغييرات الاشعاعية ، استطاع العلماء الاثبات من انه ليس الغاز فقط الذي يدور وانما الكون نفسه ايضا.


اينشتاين تكهن بذلك منذ 80 عاما، عندما اشار الى كوكب ذو جاذبية هائلة يمكنه ان يجبر الكون نفسه على الدوران. العلماء الان بأنتظار نتائج المركبة الفضائية Gravity Probe B التي يخطط لها ان تجري قياسات تأثير جاذبية الارض على الكون. الموضوع لن يكون سهل، بسبب ان كثافة الارض ليس كبيرا وبالتالي فأن جاذبيتها ضعيفة للغاية ومن الصعب رصد تأثيراته.





هوبيل يكتشف رحم الكواكب
التلسكوب الكوني هوبيل التقط صورة رائعة تعكس على الاغلب عملية تشكل حديثة للكواكب. هذه الظاهرة التي تبدو لنا على شكل عين حمراء هائلة تبعد عنا حوالي 25 مليون سنة ضوئية في منطقة احدى اقوى النجوم المسماة Fomalhaut. مانراه كعين حمراء هو في حقيقة الامر صفيحة من الغبار الكوني والذي يبلغ من العمر فقط 200 مليون سنة وهو في وضع زاوية بحيث انه من نقطة نظر هوبيل يظهر لنا على شكل بيضوي

عدم وجود النجم في المركز تماما يشير الى انه واقع تحت تأثير قوى الجاذبية من كواكب تدور حوله في هذه الصفيحة الحمراء وتجذب اليها بإستمرار الغبار الكوني ليصبح جزء من جسمها. حتى فترة قريبة كان يعتقد ان الثقوب السوداء تجذب اليها الكواكب والنجوم الاخرى وتبتلعهم، غير ان معلومات جديدة وضعت العلماء امام معضلة صعبة التفسير.

من الثقب الاسود تولد النجوم
الفلكيين العاملين في جامعة ليسيستر الانكليزية بالتعاون مع فلكيي معهد بلانك لفيزياء الفلك الالماني وجدوا ثقب اسود في مركز مجرة التبانة تولد منه النجوم عوضا عن ان تبتلع، هذا الاكتشاف تم بفضل القمر الاصطناعي Chandra.

حول هذا الثقب الاسود توجد مجموعة من النجوم لاتبعد عن الثقب إلا سنة ضوئية واحدة. النجوم لايجب ان يلدوا بهذا القرب من الثقب الاسود، ولذلك افترض العلماء في السابق ان هذه النجوم قد ولدت في منطقة تبعد 100 سنة ضوئية ثم انجذبت الى الثقب الاسود.

غير ان هذه الفرضية تجلب معها مشكلة يعب توضيحها. من اجل ان تتمكن هذه النجوم من القيام برحلة مقدارها 100 سنة ضوئية يجب ان تكون هذه المجموعة تتضمن اعداد كبيرة من الاجسام الكونية وتحتوي على مئات الالاف من مايسمى النجوم الخفيفة. وبالنظر الى عدم وجود نجوم خفيفة بين اعضاء المجموعة وبالتالي لايمكن ان تكون قد جاءت من مسافات بعيدة. علماء ناسا يعتقدون انها نشأت من الغاز والغبار الذي يحيط بالثقب الاسود نفسه.

في مركز مجرة التبانة يوجد ثقب اسود كبير، يثير اهتمام الفلكيين بكون يحيطه عدد كبير من الشموس الحديثة الولادة والثقيلة. دهشة الفلكيين من كونهم يعتقدون ان جاذبية الثقب الاسود القوية يفترض انها ستجعل من المستحيل نشوء النجوم في هذه المنطقة، إذ ان جاذبية الثقب الاسود ستسحب السحابة الكونية المؤلفة من الغاز والغبار الكوني بدون رحمة. من اجل الوصول الى تفسير لهذه المعضلة، قام الفلكيين بوضع الحسابات في موديل كمبيوتري لكيفية سقوط سحابة كونية لها وزن يعادل 100 الف وزن شمسنا. الموديل يشير الى ان الجاذبية تسلخ السحابة الكونية فعلا اليها، ولكن، وجود اسطوانة ( حدود الحدث) كبيرة المساحة حول مركز الثقب يجعل من الممكن تفادي السقوط، وان كون مساحة الاسطوانة من الكبر بما يكفي لتصبح " رحم" انتاج الشموس. هذه النتائج امكن الوصول اليها، بفضل ان الحسابات (هذه المرة) اخذت بعين الاعتبار لعملية تبرد وتسخين السحابة الكونية.

النجوم تهرب من الثقب الاسود

في بداية عام 2006 اكتشف الفلكي Warren Brown نجمين يبتعدون عن مجرتنا بسرعة خارقة تصل الى مليونين كيلومتر في الساعة. عملية الهرب بدأت منذ 100 مليون سنة وهم الان
بعيدين عن مركز المجرة بحوالي 240/180 الف سنة ضوئية.



الاول من هذه النجوم الهاربة اكتشف قبل ثلاث سنوات مضت. منذ ذلك الحيناكتشف الفلكيين ثمانية نجوم اخرى، واطلق عليهم الرموز HVS1 to HVS9. وبالرغم من ان القياسات لازالت غير دقيقة إلا انها تشير الى ان ثمانية من هذه النجوم على الاقل انطلقت من مركز المجرة وان قذفهم من هناك جرى قبل مابين 30-160 مليون سنة . النجمة الاخيرة المكتشفة منهم يظهر انها جاءت من مجموعة ماجيلانسك وهي مجرة مرتبطة بمايسمى درب الشتاء او مجرة التبانة.
على خلفية هذه الملاحظات يتوقع العلماء وجود مايعادل الف نجمة في حالة هروب من مجرتنا. من الصعب على النجوم مغادرة مجال جاذبية المجرة الهائل، وحتى تتمكن نجمة من ترك مدارها قرب مركز المجرة تحتاج الى سرعة تصل الى 700 كيلومتر في الثانية ومثل هذه السعة لاتملكها عادة النجوم.

من المثير ان العالم Jack Hills كان يبحث ومنذ عام 1988 في إمكانية إنقذاف النجوم من مركز المجرة، وبالتحديد مالذي سيجري إذا اقتربت نجوم تعرف بالتوائم او النجوم المزدوجة الى القرب من الثقب الاسود؟

الحسابات اشارت الى ان كل من النجمتين ستواجهان مصيرا مختلفا عن الاخر. الاولى ستبتلع في الثقب الاسود في حين سترسل الاخرى بسرعة هائلة تصل الى 4000 كيلومتر في الثانية في الإتجاه المعاكس. هذه السرعة ستنخفض فيما بعد بسبب قوة جاذبية المجرة. حسب حسابات هيلس فأن هذه الحوادث نادرة للغاية وتحدث مرة واحدة كل 100 الف سنة.

نظرية جديدة تشير الى ان ظهور النجوم الهاربة يمكن ان يحدث بفضل الثقوب السوداء الصغيرة وليس بالضرورة الثقب الاسود المركزي للمجرة فقط. وبإعتبار ان الثقوب السوداء الاخرى اصغر من الثقب المركزي بعشرة مرات، لايستطيعون قذف النجوم بالسرعة القصوى وانما فقط بسرعة تصل الى 2000 كيلومتر في الثانية. ولكن هذه السرعة اكثر من كافية لاخراج النجم من المجرة تماما.




يطلق طاقة هائلة NGC4258

مجرة بإسم NGC4258 لها شكل غريب اثار حيرة العلماء لفترة طويلة، حيث ان هذه المجرة تملك عدة اذرع تدور حول مركزها، ولكن غرابة هذا في كون احد الاذرع من الغاز فقط وليس فيه اي نجوم مضيئة. هذه الذراع يمكن رؤيتها لكونها تطلق اشعة الرونتغين.
الان توصل العلماء الى سبب مقنع يمكنه ان يوضح اسباب عدم امتلاك هذا الذراع للنجوم. ان هذه الذراع هي نتيجة من نتائج انطلاق سيل هائل من الاشعة الحارة من ثقب اسود في مركز المجرة.
الثقب الاسود يطلق موجتين هائلتين من النظائر الغنية بالطاقة، الذي يقوم بدوره برفع درجة حرارة الغاز المحيط الى عدة ملايين الدرجات. سيل الغاز المنطلق من الثقب الاسود يدفع السحابة الغازية امامه في الكون الهائل حول مركز المجرة، وهذا الحزام الغازي المحشور امام قوة دفع النظائر المنطلقة هو الذي يشكل الذراع الغازية التي نراها.




يتوقع العلماء الان ان يستطيعوا استخدام النجوم الهاربة لرصد المادة المظلمة. الجزء الاكبر من مكونات مجرتنا تتألف من المادة المظلمة ومن المفروض انها تحيط بالمجرة كالكرة. من خلال ملاحقة خط سير النجوم الهاربة يمكن قياس كثافة وشكل توزع هذه المادة.



ثقب اسود يدور بسرعة هائلة
اكتشف العلماء ثقب اسود يدور بسرعة هائلة للغاية، ويدور معه الزمكان. هذا الثقب الاسود يسمى GRS 1915 105 وتبعد عن الارض بحوالي 36 الف سنة ضوئية. من اجل التوصل الى سرعة دوران الثقب الاسود، درس العلماء ابعاد صفيحة المجرة وسرعة النجوم التي تدور حوله. كلما زادت سرعة الثقب الاسود كلما اقتربت المجرات من مركزه. العلماء توصلوا الى ان الحلقة الداخلية حوله مستقرة البعد والدوران مما يعني ان دورة الثقب لاتقل عن الف دورة في الثانية الواحدة. تصل كثافة هذا الثقب الاسود الى الف مرة من كثافة شمسنا، وهو اكثر الثقوب السوداء غرابة حتى الان.



اكبر ثقب اسود على الاطلاق




10 يناير عام 2008
نشرت مجلة
New Scientist Space
عن اكتشاف اكبر ثقب اسود على الاطلاق ويتكون من 18 مليار شمس مثل شمسنا، وتقع في وسط OJ287, التي تبعد 3،5 مليار سنة ضوئية عن الارض. والمثير انه يدور حوله ثقب اسود اخر اصغر منه. الصغير يصل حجمه الى 100 مليون شمس مثل شمسنا ويدور حول الثاني دورة كاملة مرة كل 12 سنة. هذا الدوران هو الذي سمح بتحديد كثافتهم من خلال تحديد قوة.

مصدر رئيسي
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]


مصادر ثانوية للبحثcosmology.berkeley.edu
nasa
Black Hole
damtp.cam
EinsteinTest
xte.mit.edu
xte.mit.edu
Center for Astrophysics
Warren Brown
Integral
citebase.org
NGC4258
GRS 1915+105
GRS 1915+105
Biggest black hole in the cosmos discovered
New class of active galactic nuclei discovered

Illustrerade Vetenskap 6/98, 7/2001، 18/2005 s.29, 12/2006, 3/006 s.21, 2/2007 s.36, 14/2007 s.29

ومع هذه الالغاز المثناثرة والمحيرة اترككم مع فيديوهاتي؟

وحش درب التبانة
فلم وثائقي عن الثقوب السوداء واحتمال وجودها في مجرة درب التبانة
من قناة الجزيرة
جودة ممتازة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

لتحميل المادة والمشاهدة المباشرة:
اظغط هنا

تفاعلاتكم..والاستفادة أكثر
..
ــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــ






"وَقُلْ رَبِّ زِدْنِي عِلْمًا"

Admin*
المدير
المدير

ذكر الرتبة : المدير العام  _ Admin*
عدد المساهمات : 620
نقاط : 1230
السٌّمعَة : 42
تاريخ التسجيل : 23/05/2011
الموقع : الجزائر
العمل/الترفيه : مهندس جيولوجي و باحث
المزاج : يوم رائع وغد أجمل..
الأوسمة : كنت ولازلت أحلم بوطن موحد..لا بديل لي عنه.

http://geoatlas.goodearths.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة

- مواضيع مماثلة

 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى