اسأل إيثان: لماذا تصنع الثقوب السوداء مثل النجوم الزائفة؟

الثقوب السوداء هي سر الكون: مناطق الفضاء التي تتركز فيها كتلة كبيرة جدًا في أحجام صغيرة بحيث لا يمكن لأي شيء الهروب من جاذبيته ، حتى الضوء. بغض النظر عن الطاقة أو السرعة التي يكتسبها الجسم في أفق حدث BH ، فلن يكون قادرًا على كسر الكون والتأثير عليه من الخارج.

الصورة

هذا ما يجعل سؤال القارئ مثير للاهتمام:
كيف يمكن أن تصبح الثقوب السوداء الفائقة الكتلة أشباه نجوم عندما "تلتهم" كثيرًا وبسرعة كبيرة؟ قد يتوقع المرء أن يتم امتصاص كل المواد.

هذه واحدة من أغرب الظواهر التي يمكن تخيلها: BH ، وهو كائن لا يمكن تجنب جاذبيته ، يؤدي إلى صنف ألمع الأجسام المرصودة.



الكوازارات هي أشياء مثيرة للاهتمام للغاية ، لدرجة أنها عندما رأيناها لأول مرة ، لم يكن لدينا أي فكرة عما كانت عليه. مع تطور علم الفلك الراديوي ، بدأنا في اكتشاف هذه المصادر الساطعة للغاية للانبعاثات الراديوية. لكن بالنظر إليها في نطاقات أخرى - مرئية ، أشعة سينية ، فوق بنفسجية ، الأشعة تحت الحمراء ، ميكروويف - لم نر أي شيء. لسبب ما ، كانت هذه مصادر للموجات الراديوية بدقة ، نقطة ، مصادر مركزة لم تصدر أي إشارات أخرى. وقد أطلقنا عليها مصادر الراديو شبه النجمية (QSRS) ، أو النجوم الزائفة.



مع مرور الوقت ، بدأنا في العثور على العديد من الخصائص المثيرة للاهتمام لهذه الأشياء:

• كلها تقريبًا تقع بعيدًا جدًا ، في انزياحات حمراء كبيرة تتجاوز القيود الأخرى في مجال رؤيتنا.
• أظهر السطوع في مدى الراديو أن شيئًا أكثر نشاطًا كان يحدث هناك من كل ما رأيناه سابقًا.
• بدت الكائنات مختلفة بالنسبة لنا اعتمادًا على كيفية توجيهها إلينا.

ونتيجة لذلك ، تحسنت أدوات المراقبة الخاصة بنا كثيرًا لدرجة أننا بدأنا في اكتشاف ميزات مشابهة في النجوم الزائفة والفئات الأخرى من الكائنات: النوى المجرية النشطة وال blazars والمغناطيسات.



بدأنا ندرك أن هذه الأجسام تعتمد على شيء مشترك: ثقب أسود فائق الكتلة في مركز المجرة يتغذى بطريقة ما على المادة وينبعث كمية كبيرة من المواد والانبعاثات الراديوية إلى الفضاء. ونتيجة لذلك ، تقدمت ملاحظاتنا كثيرًا لدرجة أننا تمكنا من تحديد المجرات المنزلية لهذه النجوم الزائفة ، حتى أنها تقع على بعد مليارات السنين الضوئية منا.

لكن كيف الحال؟ كيف تطلق هذه الثقوب السوداء الهائلة الكثير من الطاقة؟ ألا يجب أن يمتصوا ويمتصوا كل المواد والطاقة؟ بعد كل شيء ، هذه هي ميزة BH التي نعلمها جميعًا: فهم يمتصون كل شيء ، ولا يوجد مهرب منهم.



على الرغم من أنه من المستحيل حقا الهروب منهم ، ما مدى صحة أنهم "يمتصون كل شيء"؟ هذا ليس صحيحا. الرسوم التوضيحية والمرئيات ، بما في ذلك الفيديو من وكالة ناسا أعلاه ، كلها غير صحيحة. في الواقع ، كونك بالقرب من أفق الحدث بالقرب من BH هو نفسه بالقرب من أي مصدر آخر للجاذبية. إذا تم استبدال الشمس فجأة بـ BH من نفس الكتلة ، 1.99 * 10 30 ، فإن الأرض وجميع الكواكب الأخرى ستستمر في التحرك في مداراتها بنفس الطريقة تمامًا الآن.

إن السبب وراء تصرف الكوازارات بهذه الطريقة هو قدرة الكتل الكبيرة جدًا على تسريع المواد المجاورة إلى سرعات هائلة.



تشكل المادة قرص تراكم حول BH ، وتتسارع هناك إلى سرعات تؤدي إلى إشعاع الطاقة في العديد من الترددات ، بما في ذلك الراديو. يمكن للمرء أن يرى الطائرات النسبية متعامدة على قرص التنامي ، أو الطائرات ، والمواد الطائرة المتسارعة ، التي يتم انتزاعها بسرعات نسبية. يتم توجيه مصادر الإشعاع ، المسماة blazars ، بحيث يتم توجيه إحدى الطائرات إلينا ، ويتم توجيه المجرات النشطة الأخرى بشكل مختلف.



الكوازارات مشرقة جدًا لأن المادة التي تهضمها ممزقة إلى قطع ثم تسارعها قوة الجاذبية. يطلق الكثير من الطاقة حيث تتفاعل جزيئات المادة مع بعضها البعض ، وتسخن وتنبعث الإشعاع. إنها مرئية من مثل هذه المسافات الشاسعة ، لأنه يوجد في قلبها BHs تزن مئات الملايين أو حتى مليارات الطاقة الشمسية ، وتمتص المواد التي تزن الملايين من الطاقة الشمسية.

BHs ليست مكانس كهربائية المكان. إنهم "وحوش البسكويت" للكون ، حيث يطير طعامهم المحتمل بعد أفواههم.

Source: https://habr.com/ru/post/ar400307/


All Articles