مع كل يوم يمضي تزداد معرفتنا عن الفضاء فتتكشف أمام أعيننا العديد من الحقائق العجيبة والظواهر الغريبة، فمن سحابة غازية اكبر من الشمس بأربعين مليار مرة إلى مقدار عقلة اصبع من نجم وزنها يساوي 100 مليون طن، حقا إنه لمن المؤسف أن عمر الإنسان قصير فلا يكفي لكي نتابع اكتشافات الفضاء التي ستحدث بعد مائة سنة من الآن، يا رباه كم ستكون مذهلة تلك الاكتشافات.
المادة المظلمة هي مادة افترضت لتفسير ظواهر في الفضاء مثل الجاذبية، يعتقد العلماء أن المادة المظلمة تشكل 85% من مادة الكون، لا يمكن رؤية المادة المظلمة بشكل مباشر باستخدام التلسكوبات، حيث من الواضح أنها لا تبعث ولا تمتص الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر، عوضاً عن ذلك يستدل على وجود المادة المظلمة وعلى خصائصها من آثار الجاذبية التي تمارسها على المادة المرئية وعلى الإشعاع وعلى بنية الكون.
من الصعب اكتشاف جسيمات المادة المظلمة مباشرة حيث أن تأثرها وتفاعلها مع المادة العادية ضعيف جدًّا جدًّا كما لو كان ليس لها وجود، على سبيل المثال، مليارات من تلك الجسيمات تمر خلال جسمك وأنت تقرأ هذا ولا تشعر بها، ولكن يمكن قياس نواتجها.
صورة بالأشعة السينية مأخوذة من قبل القمر ROSAT تظهر توهج لغاز نتيجة لقوة جاذبية كبيرة من مجموعة وعناقيد من المجرات ولكن قوة الجاذبية تتجاوز مجموع قوى الجاذبية لكل مجرة على حدى، وبالتالي الجاذبية الزائدة سببها المادة المعتمة
سحابة هائلة من بخار الماء
على بعد 10 مليار سنة ضوئية عن كوكب الأرض، هناك في أعماق الفضاء توجد سحابة هائلة في حجمها تتكون من بخار الماء، تعادل كمية الماء التي تحويها هذه السحابة 140 تريليون مرة كمية الماء الموجودة في محيطات كوكب الأرض.
القزم الأحمر
القزم الأحمر هو نوع من النجوم الأكثر انتشارا في مجرة طريق التبانة، وتشكل ثلاثة أرباع نجوم المجرة، النجم من نوع القزم الأحمر يكون صغير الحجم وبارد، أقرب قزم أحمر إلينا يبعد عنا 4.3 سنة ضوئية ويدعى قنطور الأقرب أو بروكسيما سنتوري.
الكوكب الرحال
هو الكوكب الذي انفصل عن جاذبية نجمه وأصبح يعوم في الفضاء على غير هدى، يبعد أقرب كوكب رحال عن كوكب الأرض سبع سنوات ضوئية.
سحابة كورونال
هي سحابة من غاز البلازما الساخن تنتج عن الانفجار الشمسي، في العادة تتكون من البروتونات والمواد المشعة، وتعصف فيها الرياح بسرعة كبيرة جدا، اذا وصلت هذه السحابة إلى الأرض فإنها قادرة على اتلاف الأجهزة الكهربائية والأقمار الصناعية.
الجليد الساخن
نعم صدق أو لا تصدق، فقد اكتشف العلماء كوكب في حجم نبتون درجة الحرارة على سطحه 439 درجة مئوية، لكن الماء على سطح الكوكب لا يتبخر بل يشكل جليد مضغوط وساخن.
النجم النابض
دورة إصدار النابض فيلا Vela pulsar
هو نجم نيوتروني يدور بسرعة عظيمة حول محوره، عنما ينتهي عمر نجم أضخم من الشمس وينفذ وقوده النووي، ينهار النجم على نفسه تحت تأثير جاذبيته العظيمة، مكونا نجم نيوتروني شديد الكثافة حيث يصبح قطره عدة كيلومترات فقط، يصدر عن النجم النابض موجات راديوية وإشعاعات كهرومغناطيسية .
ويعتقد علماء الفلك إن الإشعاع يتجمع داخل النجم أو يختزن فيه فترة زمنية ويعجز عن الانطلاق بحيث يبقى النجم معتما إلى أن ينفجر محررا كمية كبيرة من الطاقة المخزونة، فيزداد النجم لمعانا لفترة معينة، ومع تلاشي الإشعاع يعود النجم قاتما مرة أخرى.
ويحدث أن ينفجر النجم انفجارا قويا دافعا وقاذفا بعض غاز النجم مسافة بعيدة محدثا انفجارا رهيبا، ويزداد لمعان النجم ألوف المرات إلى فترة قصيرة جدا فيدعى في مثل هذه الحالة بالنجم المستعر، وقد يكون الانفجار شديدًا جدا إلى درجة أن يتفتت النجم تفتتا تامًّا ويزداد لمعانه ملايين المرات لفترة زمنية قصيرة، ويسمى في هذه الحالة المستعر الأعظم.
العمالقة العظمى
هي أكبر النجوم حجمًا، تبلغ كتلة العملاق الأعظم بين 20 إلى 100 كتلة شمسي ، وهو أحمر اللون ويعتبر من أقل النجوم حرارة بوجه عام، تصل بعض النجوم إلى تلك المرحلة عند تقدمها في العمر فتزيد درجة حرارة باطنها وتتسع وتتمدد طبقاتها العليا فتشغل مكانا كبيرا من الفضاء، وقد يصل حجمها وانتفاخها حدًّا يستطيع أن يحوي في باطنه أكثر من ٣٠ مليون نجم في حجم الشمس التي تتسع بدورها لأكثر من مليون كوكب مثل كوكب الأرض.
إذا كنت تقرأ هذه المعلومة أول مرة فاعلم إن هناك نجوم عملاقة إذا قارنتها مع شمسنا فإن شمسنا ستظهر كنقطة صغيرة بشكل متناهٍ للغاية بجانبها – سبحان الله الذي أبدع في خلقه و احسنه.
صور تبين حجم العملاق الأحمر بالنسبة لشمسنا
أما ألوان هذه العمالقة فمنها الأزرق و البرتقالي و الأحمر.
اقرأ عن:
عن العملاق الفائق (نفس موضوع "النجم العملاق" لكن أشمل)
هو نجم نيوتروني يتميز بحقل مغناطيسي قوي جدًّا، يتسبب هذا الحقل المغناطيسي الشديد في إصدار أشعة كهرومغناطيسية عالية الطاقة وعلى الأخص الأشعة السينية وأشعة جاما، يبلغ قطر النجم المغناطيسي نحو 20 كيلومتر ولكن كتلته تكون أكبر من كتلة الشمس، وكثافة النجم المغناطيسي عالية جدا بحيث تصل كتلة عقلة الإصبع منه نحو 100 مليون طن.
صورة حقيقية للنجم المغناطيسي، فإن نظرت للمنتصف الصورة سترى حلقة من الغاز بمدى سبع سنين ضوئية ، النجم ليس مرئيا و لكن تم مشاهدته بأشعة إكس.
صورة للنجم المغناطيسي (علامة إكس) بجوار ثقب أسود اسمه Sgr A*
صورة حقيقية من ناسا للنجم النيوتروني بعد إجراء مسح بأشعة إكس
النجم النيوتروني هو جرم سماوي ذو قطر متوسط يقدر بحوالي 20 كم وكتلته تتراوح ما بين 1.44 و 3 كتلة شمسية، وهو نوع من البقايا ينتج عن الانهيار الجاذبي لنجم ضخم في مستعر أعظم من نوع: "II" أو "Ib" أو "Ic"، يتكون هذا النجم بشكل خاص من مادة مكونة من النيترونات، وكثافته كبيرة فقد تصل إلى أكثر من 10^12 في مركزه، أي أن سنتيمترا مكعباً من هذه المادة يعادل كيلومتراً مكعباً من الجليد ذو كثافة 1 غرام لكل سنتيمتر مكعب.
والنجم النيوتروني يتمتع بخصائص أخرى غير كثافته الكبيرة، مثل الحقل المغناطيسي المحيط به، ودرجة حرارته العالية.
بعد نفاذ الوقود الذري في النجم وهو عنصر الهيدروجين تتغلب قوى الجذب في النجم على قوى التشتت، وتنقلب مناطقه الغازية الخارجية لتصب في الداخل، وتزيد كثافة النجم شيئاً فشيئاً بتزايد انكماش الذرات داخله تحت تأثير الجاذبية، ويظل انكماش الذرات داخله مع فقدانه المتزايد للحرارة، حتي يأتي الوقت الذي تبتلع فيه نوى الذرات الإلكترونات المحيطة بها، وشيئاً فشيئاً يُصبح النجم عبارة عن نواة واحدة عظيمة الكبر، وبامتصاص البروتونات للإلكترونات تتحول بالتفاعل النووي إلى نيوترونات، وتصبح كل تلك المادة الغريبة للنجم مادة النيوترونات؛ ولهذا يسمى النجم النيوتروني.
يحدث هذا التحول للنجوم حيث تنقلب إلى نجوم نيوترونية عندما تكون كتلتها في الحدود بين 1.44 و 3 كتلة شمسية، أما إذا كانت كتلة النجم أكبر من هذا الحد، فإن النجم يتحول في آخر عمره إلى ثقب أسود.
و يمكن رؤية هذه النجوم بأشعة إكس نظرًا لسخونته العالية أو بقياس جاذبيته أو نبضاته و ممكن أيضا من خلال دوران النجم المجاور خصوصًا إذا كان نابضا مزدوجا (لكن في هذه الحالة هناك احتمال بوجود ثقب اسود و ليس نجما نيوترونيًّا)، فهو غير مرئي و حتى إن كان مرئيا فهو صغير جدا لدرجة إنه يستحيل على الأقمار الاصطناعية رصده ضوئه نظرا للمسافات الشاهقة، فمثلا النجم RX J1856.5-3754 تم رصده بأشعة إكس و هذا النجم يشك بأنه نجم نيوتروني كواركي، أما النبضات فهي سريعة جدًّا و هي مرئية و يمكن التقاط موجات الراديو المنبعثة.
أنواع النجم:
1. النجم البروتونوميني: لم يثبت وجوده بعد لكن نظريًّا يعتقد العلماء بل حتى إنهم يؤكدون احتمالية وجوده عالية، لكن لم يعثر على نجم واحد منه.
2. النجم النيوتروني ذو موجات الراديو المنخفضة (Radio-quiet neutron star): يمكن القول إنه على عكس النجوم النيوترونية لا ينبعث منه موجات الراديو لأن معظم هذه النجوم تكون نابضة و مطلقة موجات الراديو.
3. النجم النيوتروني عالي الراديو (Radio loud neutron star): و ينقسم إلى نوعين فرعين:
3-1. النابضة الفردية (Single pulsars): هو ما يطلق على النجوم التي يتغير لمعانها أو تألقها فعليا وليست كالنجوم الثنائية، والنجم النابض هو نجم نيوتروني يدور حول نفسه بسرعة عالية تصل إلى (دورة كلّ 0.3إلى 3ثواني) مصدرا موجات راديوية وإشعاعات؛ أهمّ مثال نباض الثّور في سديم السرطان في برج الثّور الّذي خلّفه المستعر الأعظم المرصود سنة 1054 م، وقد ظل يشع لمدة سنتان حتى بلغ من شدة الإضاءة انه كان يرى في النهار ثم خبأ.
صورة مركبة لصورة ضوئية (أحمر) وصورة لأشعة إكس (أزرق) القادمة من نابض سديم العقرب تبين تأثر الغازات المحيطة بالمجال المغناطيسي الشديد للنابض وتحثها على اصدار الإشعاع، ارجع للموضع (النجم النابض في الأعلى).
رابط لفيديو تخيلي عن النابض الفردي
رابط لفيديو آخر عن النابض في سديم العقرب بأشعة إكس الزرقاء
و يتفرع هذا النوع الفرعي إلى تحت ما يعرف بالنجم النابض المولدة للطاقة بالدوران و لم يعثر على أي تصنيف آخر لهذا و من هذه النجوم الدوارة (النجم المغناطيسي) و هناك نوعين من النجم المغناطيسي:
أ. مردد جاما ضعيفة (Soft gamma repeater): و هو جرم سماوي يصدر انفجارات هائلة من أشعة جاما و الاشعة السينية بمعدل غير منتظم . وتصنف تلك النجوم بأنها نجوم مغناطيسية أو كذلك نجوم نيوترونية يحيطها قرص من مادة بقايا .
ب. النابض لأشعة الإكس الشاذة (Anomalous X-ray pulsar): و يعرف حاليا باسم النجم المغناطيسي الشاب أو الحديث الولادة و يتصف بنجم معزول و شديد المغنطة و بنوع خاص من أشعة إكس.
3-2. النابضة الثنائية (Binary pulsar): هو نجم نابض من نجمين مرافقين و في الغالب من النجوم النيوترونية أو الأقزام البيضاء، و في حالات قليلة يكون النجم الرفيق للنجم النابض هو نجم نابض آخر؛ و النابض الثنائي واحد من الأجسام القليلة التي تسمح للفيزيائيين للقيام باختبار النظرية النسبية العامة بسبب قوة التأثير لجاذبيته القوية على المناطق المجاورة له، و في هذا النوع من النجوم يصعب أو يستحيل رصد النجم المرافق للنابض، أما النابض نفسه فيتم قياس توقيت نبضاته بشكل دقيق من خلال التلسكوبات التي تقيس الراديو.
و يتفرع هذا النوع إلى أنواع يصعب جمعها هنا و تسمى أيضا بـ "ثنائية أشعة إكس" و يمكنك التعرف عليها من الرابط الأول و الثاني.
4. النجوم الغريبة (Exotic star): و له نوعين مثبتتين و 4 أنواع افتراضية لم يثبت وجودها:
4-1. نجوم الكواركات (Quark stars): هي حالة قرب نهائية من عمر نجم تفترضها نظرية فيزيائية حيث تنتهي بتكوّن ثقب أسود (و الكوارك أحد المكونين الأساسيين للمادة في نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات (المكون الآخر حسب هذه النظرية هو الليبتونات) لها كتلة ولكن أبعادها صفرية، تتم مشاهدتها عند حدوث تصادم شديد بين البروتون والإلكترون، وقد أطلق موري جيلمان هذا الاسم على الكوارك، منها ستة أنواع، على الرغم إنها لازالت تحت حكم المثبت نظريا لكن هناك تجارب عديدة تشير إلى صحة وجودها).
4-2. نجمة الكهروضعيفة (Electroweak star): نوع افتراضي، و يعتقد بأنه يتم فيه منع انهيار جاذبيته بسبب ضغط الاشعاع الناتج من حرق ما يعرف التآثر الكهروضعيف، الفكرة هو اندفاع جسيمات الكواركات و اللبتونات من هذه القوة و تتزايد بفعل الجاذبية و الأخير يستمر في الانهيار و الانبعاثات و الحرارة تتزايدان حتى يتم تجاوز حالة القوة الضعيفة و الكهرومغناطيسية حالة واحدة فتتوقف الجاذبية عن الانهيار، و تحدث هذه العملية في نواة هذا النجم التي قد تصل حجمها بحجم التفاحة لكن كتلتها تعادل ضعف كتلة كوكب الأرض، و هذا النوع أكثر كثافة من نجم الكوارك افتراضيا و ينشأ بعد انهيار المستعر الأعظم أما حجمه فهو غير معروف لكنه يحتمل بأنها المرحلة بين تكون نجم الكوارك و الثقب الأسود.
4-3. النجوم البريونية: نوع افتراضي و يتكون من مواد بريونية أو جسيمات نقطية (وهي بالأساس ذريًّا كواركات و لبتونات - و الإلكترون نوع من اللبتونات-) عمليا لم يعثر على نجم واحد منه.
4-4. النجوم البوزونية: نوع افتراضي آخر و يتكون من البوزونات، و على الرغم عدم عثور العلماء عليه لكنهم يعتقدون بوجوده؛ و موضوع الجسيم الأولي البوزون شاسع جدا لا يمكن حصره هنا؛ و لكن إن تم العثور على واحد قد يفسر الكثير من الظواهر منها المادة المظلمة و الأنوية النشطة لبعض المجرات و يمكن رصد هذه البوزونات.
4-5. نجم بلانك (Planck star): نوع افتراضي آخر، و لكنه المتهم الأول بأنه مركز الثقب الأسود و هو (بحسب ويكيبيديا) جرم فضائي فيه كثافة من الطاقة تقترب من قيمة تعرف بكثافة بلانك و قيمتها (5.15500 × 1096 kg/m3)، و لكن ما من طريقة لإثبات ذلك.
من هذا الموضوع تدرك إن علم الفلك واسع جدا و كيف أبدع الله سبحانه و تعالى في خلقه و خلق غيرها حتى إننا لن نعرف إلا القليل منها في الدنيا فكما قال الله تعالى في سورة الإسراء الآية 85:
{ وَيَسْأَلُونَكَ عَنِ الرُّوحِ قُلِ الرُّوحُ مِنْ أَمْرِ رَبِّي وَمَا أُوتِيتُم مِّنَ الْعِلْمِ إِلَّا قَلِيلًا (85) } صدق الله العظيم
فالله سبحانه وتعالى يعطى من العلم من يشاء بالقدر الذي يشاء في الوقت الذي يشاء.
النجوم فائقة السرعة
في المعتاد تبلغ سرعة النجم العادي 100 كيلومتر في الثانية، ولكن النجم فائق السرعة تبلغ سرعته 1000 كيلومتر في الثانية وهي سرعة كافية للإفلات من جاذبية المجرة، يعتقد أن هذه النجوم تخلق في مركز المجرة.
سديم السرطان وهو نجم نباض مقترن بمستعر أعظم 1054
هو نوع من أنواع النجوم المتفجرة حيث تحدث في النجم عدة انفجارات هائلة يقذف فيها النجم غلافه في الفضاء عند نهاية عمره، مما يؤدي إلى تكون سحابة كروية شديدة البريق من البلازما حول النجم، تنتشر طاقة الانفجار في الفضاء وتتحول إلى أجسام غير مرئية في غضون أسابيع أو أشهر، أما مركز النجم فينهار على نفسه نحو المركز مكونا إما قزما أبيضا أو يتحول إلى نجم نيوتروني ويعتمد ذلك على كتلة النجم، أما إذا زادت كتلة النجم عن نحو 20 كتلة شمسية فإنه قد يتحول إلى ثقب أسود بدون أن ينفجر في صورة مستعر أعظم.
سحابة هيميكو
هي ساحة هائلة من الغاز سميت على اسم عالم ياباني، وتعد من أكبر الأجسام في الفضاء حيث يصل طولها إلى 55 ألف سنة ضوئية، وتعادل كتلتها كتلة 40 مليار شمس.
عدسة الجاذبية
توجد في الكون نجوم عظيمة الأحجام وتعمل بفعل قوي جاذبيتها العالية التي تفوق شدة جاذبية الشمس ملايين المرات على انحناء الضوء المار بالقرب منها، فيكون تأثيرها علي الضوء القادم من خلفها سواء من نجوم عظمي أو مجرات سماوية أخرى، فينحني مسار الضوء حولها بطريقة انحنائه في عدسة.
في الصورة التي بالأعلى المتسبب لهذا النوع من الظاهرة هو الثقب الأسود، أما التي في الأسفل، قد يكون من نجم كبير أو ذو جاذبية عالية و ربما ثقب.
القزم الأبيض
مثل القزم الأحمر، و هو نوع من أنواع النجوم في مجرتنا مجرة درب التبانة، أو الطريق اللبني، وله حجم صغير في حدود حجم الكوكب (ولذلك أطلق عليه اسم قزم مقارنة بأحجام النجوم) ولكن كثافته عالية، تصل إلى مليون مرة قدر كثافة الشمس، وألوانها ما بين اللون الأبيض والأصفر.
والأقزام البيضاء نجوم قليلة اللمعان في السماء وبالرغم من كونها داكنة وصغيرة الحجم كحجم كوكب الزهرة، فهي تحوي كثافة مادية عالية جدا. وهذه المادة في داخل القزم الأبيض مكدسة بشكل مضغوط حيث تكون كثافة السنتيمتر المكعب ما بين طن إلى عشرة أطنان من المادة تقريبا، ويرجع السبب إلى أن نجوم الأقزام البيضاء لا تولد الطاقة النووية، إذ انها تبدأ بنجم متوسط الحجم (كشمسنا) وتنتهي حياته في هيئة القزم الأبيض. يكون النجم قد استنفذ معظم الهيدروجين فيه ويتوقف الاندماج النووي فينكفئ على نفسه وتتكدس كل كتلته في قلبه الذي يصبح شديد الكثافة.
تعتبر الأقزام البيضاء نجوما تحتضر وسطوحها ساخنة بدرجة غير اعتيادية، بسبب انكفائها على نفسها تحت تأثير الجاذبية، وهي تفقد حرارتها رويدا رويدا عن طريق الإشعاع.
ملاحظة هامة: هناك نجوم تعرف بشبه القزم و هي إما حارة أو باردة
القزم البني
هي أجرام أصغر من النجوم لا تكفي كتلتها للحفاظ على تفاعلات انصهار نووي لحرق الهيدروجين في أنويتها (مثل نجوم في النسق/التصنيف الأساسي)، تتراوح كتلة النجم الهزيل بين الكواكب الغازية العملاقة وبين أصغر النجوم حجمًا، أي أن حدها الأعلى بين 75 و80 كتلة المشتري.
لكن قد تصدم من هذه المعلومة و هي إنه على الرغم صنف اسما فقط على إنه نجم لكن الواقع محير أكثر (ففي الحقيقة لا أحد يعرف أيعتبر القزم البني نجما أو كوكبا؟) بل حتى إن هناك ظاهرة تحدث في قطبي هذا النجم و هي ظاهرة الشفق، و هي ظاهرة معروفة و لا تحدث إلا في الكواكب وقد تسببت هذه الظاهرة و غيرها من الاكتشافات إرباكًا للعلماء و حيرة إن كان القزم البني نجم فعلا أم هو كوكب و لكن بكثافة عالية جدا أم هو نجم و كوكب معًا.
الثقب الأسود
هو منطقة في الفضاء تحوي كتلة كبيرة في حجم صغير يسمى بالحجم الحرج لهذه الكتلة، والذي عند الوصول إليه تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة، ويحدث فيها انهيار من نوع خاص بفعل الجاذبية ينتج عن القوة العكسية للانفجار، حيث إنّ هذه القوة تضغط النجم وتجعله صغيرًا جدًا وذا جاذبية قوية خارقة. وتزداد الكثافة للجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام الفراغ البيني بين الجزيئات)، تصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة تجذب أي جسم يمر بالقرب منه، مهما بلغت سرعته. وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لأينشتاين، فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية.
في النسبية يعرف الثقب الأسود بصورة أدق على أنه منطقة من الزمكان تمنع فيها جاذبيته كل شيء من الإفلات بما في ذلك الضوء.
يمتص الثقب الأسود الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم، إذ لا يمكن لأي إشارة أو موجة أو جسيم الإفلات من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. أمكن التعرف على الثقوب السوداء عن طريق مراقبة بعض الإشعاعات السينية التي تنطلق من المواد عند تحطم جزيئاتها نتيجة اقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته.
لتتحول الكرة الأرضية إلى ثقب أسود، يستدعي ذلك تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالية، بمعنى انضغاط مادتها لجعلها بلا فراغات بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة الطاولة في الحجم ووزنها الهائل يبقى على ما هو عليه، حيث إن الفراغات الهائلة بين الجسيمات الذرية نسبة لحجمها الصغير يحكمها قوانين فيزيائية لا يمكن تجاوزها أو تحطيمها في الظروف العادية.
و بالطبع نظرًا لطبيعته فلا يمكن رؤيته بالعين و إنما من خلال قياس إشعاعاته و طاقته و التلسكوبات الكبيرة فقط تستطيع أن ترى دواماته الشديدة الحرارة و هذه الدوامات تفصح عن مدى قوة و شهية و جشع الثقب لالتقاط كل مادة حوله و الدوامات لا تتكون فقط من صخور و إنما فوتونات أيضا.
و الثقب الأسود لا يزال غامضا قليلا و لا يعرف الكثير عنه و لا يزال يكتشف المزيد منه و إذا كنت تعتقد إن عدد الثقوب قليل فأنت مخطئ فعددها كبير لدرجة إنه يستحيل إحصاؤها.
و للثقب أحجامٌ عدة و أنواع عدة للمزيد من هــنــا.
1- ثقب أسود الصغير: أو الميكرورية تعرف باسم ثقوب سوداء ميكانيكية كمومية و السبب هو إن ميكانيكا الكم تلعب دوراً هامًّا و هو نوع افتراضي من الثقوب السوداء جار البحث عنه و يعتقد العلماء بأنه بإمكان مستقبلا عمل واحد في مستويات طاقة دنيا حتى حدود التيرا إلكترون فولت من خلال مسرعات الجسيمات مثل مصادم الهدرونات الكبير.
2- ثقب أسود نجمي: هو ثقب أسود ينشأ من تقلص نجم عملاق عظيم (تكون كتلته نحو 15 كتلة شمسية أو أكثر) عند نهاية عمر النجم، ويشاهد ذلك الحدث في صورة انفجار مستعر أعظم أو انفجار أشعة غاما.
3- ثقب أسود متوسط الكتلة: نوع افتراضي بدأ يثبت وجوده و هو الثقب الأسود المتوسط الكتلة (بين النجمي و الفائق) و تم الكشف بالأشعة السينية.
4- ثقب فائق الضخامة: وتبلغ كتلته عدة ملايين أو عدة بلايين كتلة شمسية، و تتواجد في مراكز المجرات.
الفرق بين الثقب الأسود و النجم النيوتروني بأشعة إكس:
ملاحظة: من حيث قوة الجذب، قد يبدو و من الشائع أن الثقب الأسود أقوى من النجم النيوتروني المغناطيسي، أما من الناحية الفيزيائية فالكتلة هي من تحدد (فكلما كان أحدهما أثقل كتلة كلما كان جذبه أقوى من الآخر).
صورة تبين الفرق بين الثقب الأسود الدوار و الغير دوار (للعلم إن الثقب الدوار نوع من أنواع الثقوب السوداء)
فرضيات غريبة و مثيرة عن الثقب الأسود:
* إذا تمكنت لتكون قريب بقدر كافي من ثقب أسود، فسوف ترى مؤخرة رأسك! هذا التّأثير الذي سمي حلقة إينشتاين، وسببه الجاذبية الحادة حول الثقب الأسود؛ وعندما تقترب من الثقب الأسود وعند بعد معين فإن الضوء والذي تراه يخرج من مؤخرة رأسك سوف يسافر خلال الفضاء وسوف ينحني أو يميل كثيرا بفعل الجاذبية فسوف يدخل إلى عينك.
* إذا ابتلع الثقب الأسود كوكب الأرض، فإن الأرض قد تصبح بحجم ملعقة الشاي الصغيرة بسبب الضغط و ربما أصغر.
* هناك جزآن في الثقوب السوداء هما القلب وأفق الحدث (لكن يبقيان في حدود الفرضيات)، الأول هو "أفق الحدث" (حدود منطقة من الزمان والمكان التي لا يمكن للضوء الإفلات منها) هو منطقة حول نقطة أو مركز جاذبية حيث تصبح قوة الجاذبية فيها لانهائية لدرجة ان الضوء لا يستطيع الافلات منها إلى خارج الكون بل يسحب إلى داخل الثقب، ويعتبر جزء من الثقب الأسود، إذا أتيح لك أن تسقط في ثقب اسود، سيكون من المستحيل لك أن تعرف متى تمر من أفق الحدث (فهو ليس بالجزء الملموس).
وكذلك الثاني "قلب الثقب" ليس بالشيء الملموس أيضا، وطبقا لنظرية النسبية فإن مركز الثقب ( وهو نقطة اللانهائية في الكثافة ) هو نقطة تقوس الزمن الفضائي اللانهائي، هذا يعني أن قوة الجاذبية قد أصبحت قوية بشكل لانهائي في مركز الثقب الأسود، وكل شيء سيكون مصيره السقوط في هذا الثقب إذا مر بأفق الحدث بما في ذلك الضوء، وستصل في نهاية الأمر إلى مركز الثقب ( حيث النقطة اللانهائية من الكثاقة )، وقبل أن تصله فإنه قد يكون قد مزق بفعل قوة الجاذبية الحادة، حتى الذرات نفسها سوف تتمزق بفعل تلك الجاذبية.
* إذا ظهر ثقب أسود صغير (أصغر من العملة المعدنية) بالقرب منك فجأة، فإنك و باختصار وبدون أي شرح علمي سوف تسحب و تموت في أقل من ثانية دون حتى أن تدرك ما حدث.
* فرضيا، الثقب الأسود بحجم العملة و ذو كتلة كافية كاف من أن يجعل كوكب الأرض مجوفة و حطامها تدور حوله و يجعل مدار القمر بيضاويا و يؤثر على الأجرام الأخرى في مجموعتنا الشمسية.
صور مصممة متنوعة للثقوب السوداء
المستعر الأحمر المضيء
صورة نموذجية لإحدى مستعرات الحمراء المضيئة تبين فيه المراحل التي مر بها
يختلف تماما عن المستعر العادي و الأعظم أو عن المستعر العظيم lax من نوع la، فهو مستعر ناتج انفجار نجمين مندمجين و يتميزان بلون أحمر مميز مع ضوء منحني الذي يخيم مع سطوع انبعاث في الأشعة تحت الحمراء.
و يتميز بأن قوة تألقه متوسطة (ما بين السوبر نوفا و النوفا)؛ و ضوؤه المرئي يستمر لمدة أسابيع أو أشهر وأحمر متميز في اللون، وتصبح باهتة واحمرارا مع مرور الوقت، كما يخفت الضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء يزداد ويستمر أيضا لفترة طويلة من الزمن، وعادة ما يعتم ويشرق عدة مرات؛ وقد أظهرت الملاحظات الأشعة تحت الحمراء من مستعر أحمر يدعى M85 OT2006-1 بأنه باردا جدًّا لنجم (أقل قليلا من 1000 كلفن) لكنها قد لا تعتبر خاصية مشتركة.
نجم زائف أو شبيه النجم (الكويزر)
مصدر طاقة كهرومغناطيسية فلكي، بما فيها الضوء، هذه الطاقة تخفف من الطاقة الناتجة عن أكثر النجوم لمعانًا، يمكن للكويزر أن ينتج الطاقة بمستويات مساوية لناتج مئات من المجرات المتوسطة مجتمعة، يبدو الكويزر في المقاريب البصرية (التلسكوبات البصرية) كنجم باهت (أي أنه يشكل مصدرا نقطيًّا للطاقة) ويكون ذا انزياح أحمر عال جدا (مما يعني أن سرعة ابتعاده عن الأرض مرتفعة)، من المجمع عليه في الأوساط العلمية أن هذا الانزياح الأحمر العالي هو نتيجة قانون هابل وهو يعني ان الكويزر يجب أن يكون بعيدًا جدًّا عن الأرض ولماع جدًّا.
حجم الكويزرات يعتقد بأنه صغير نسبيًّا، وذو كثافة عالية جدًّا، يبلغ قطره ما بين 10 – 10000 مرة من نصف قطر شوارتزشيد الحدي (والذي يتحول كل ما هو أصغر منه لثقب أسود) وتبعث بكمية ضخمة من الطاقة كأشعة سينية وأشعة فوق البنفسجية وموجات راديو وأشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
مصدر طاقة الكويزر
يفسر الدفق الهائل من الطاقة الذي تنتجه الكويزرات من خلال مجموعة من العمليات، ومن جملة التفسيرات المقترحة:
1. الكويزرات هي أنواع من النجوم النابضة التي يدور لبّها الثقيل جداً بسرعة وترتبط بحقل مغناطيسي قوي.
2. الكويزرات تنشأ من اصطدامات متعددة لملايين النجوم المحتشدة بشكل كثيف في قلب المجرة ممزقة طبقاتها الخارجية كاشفةً عن طبقاتها الداخلية التي تصل حرارتها إلى ملايين الدرجات.
3. ثمة فكرة مشابهة هي أن الكويزرات عبارة عن مجرات تكون فيها النجوم محتشدة بكثافة بالغة تجعل انفجار مستعر أعظم منها يمزق الطبقات الخارجية لنجم آخر ويحوله إلى مستعر أعظم آخر منتجاً بذلك تفاعلاً نجمياً متسلسلاً.
4. الكويزرات تستمد طاقتها من الإفناء المتبادل والعنيف للمادة و المادة المضادة (و المادة المضادة لازالت تحت الدراسة و هي أيضا من الظواهر الكونية الغريبة لكن تحت الفرضيات) المحفوظتين بشكل ما داخل الكويزر حتى الآن.
5. الكويزر هو الطاقة المتحررة عند سقوط الغاز والغبار والنجوم في ثقب أسود بالغ الضخامة في قلب إحدى المجرات التي كانت نفسها قد تشكلت خلال عصور من تصادم واتحاد ثقوب سوداء أصغر.
6. الكويزرات هي "ثقوب بيضاء" أي الوجه الآخر للثقوب السوداء، حيث تظهر فيها المادة التي ابتلعها الثقب السوداء في أجزاء أخرى من الكون، أو حتى في أكوان أخرى.
ملاحظات هامة:
1. يقول الله عز وجل في سورة التكوير: ( فَلَا أُقْسِمُ بِالْخُنَّسِ (15) الْجَوَارِ الْكُنَّسِ (16) ) صدق الله العظيم
و يعتقد العلماء المعاصرون بأن الخنس و الكنس يشار إلى الثقوب السوداء لكن هناك تفسيرات أخرى محتملة كتفسير السلف (ظهورها بالليل ، وغيابها بالنهار).
و يقول الطبري: هي المواضع التي تأوي إليها بقر الوحش والظباء.
2. الثقب الأبيض و الثقب الدودي:
ظاهرتان لم يثبت أي منهما وجودهما حتى الآن، و إذا كنت تعتقد إن الأولى موجودة، فأنت مخطئ تمامًا فلم يثبت أي منهما إنه موجود.
فقبل كل شيء، ففي الفيزياء الفلكية الثقب الأبيض عكس الثقب الأسود فحيث أن الثقب الأسود يجذب الأجسام فالثقب الأبيض يدفع الأجسام بعيدا، وهناك نظرية أن الثقب الأبيض بمثابة مخرج للأجسام التي تدخل في الثقوب السوداء، يقال أن الثقب الأبيض ينقل المواد فوريا (أي أنه يختفي الجسم من مكان ويظهر في مكان أخر في نفس اللحظة)، ويدل ذلك أن الثقوب البيضاء مرتبطة بالثقوب السوداء.
إلا أن الاكتشافات الحديثة قد تثبت عدم صحة و وجود هذه الظاهرة لكن لازالت الأبحاث جارية خصوصًا إن الكويزرات يشتبه بكونها ثقوب بيضاء، كذلك بالنسبة للثقب الدودي، فالأخير فهو في الحقيقة ممرات دودية تخيلية موجودة داخل الثقوب السوداء لكنها حتى الآن أسيرة الرياضيات فهي لم ترصد بأي طريقة وذلك لصعوبة الكشف عن ما يحتويه الثقب الأسود.
و تقول النظرية عن الثقب الدودي (إنها تسمح للمسافر في أحدها بأن يخرج إلى كون آخر أو زمن آخر فهي ممرات كون-زمنية وربما تتصل بالثقوب البيضاء من الطرف الآخر منها)، و يشار للثقب الدودي أيضا باسم "جسر آينشتاين-روزين" ، هو خاصية طوبوغرافية افتراضية من الزمكان التي من شأنها أن تكون في الأساس "اختصاراً" من خلال الزمكان، والثقب هو مثل الكثير من الأنفاق مع وجود طرفين كل في نقطة منفصلة في الزمكان.
3. من الأخطاء الشائعة وهو إن الثقب الأبيض يعرف باسم (الكويزر) و هذا غير صحيح تمامًا و إنما النجوم الزائفة، لكن بسبب غموض آليات الانتاج الكبير من الطاقة المتدفقة منه مع التغييرات السريعة التي تطرأ عليه لهذه الكويزرات فقد وضع احتمال بأن الطاقة في الكويزر هو من دفق المادة التي ابتلعها الثقب الأسود مما يجعله تحت الاحتمال بأنه ثقب أبيض أو حامل صفاته لكن لا يمنع هذا من وجود نجم نابض نيوتروني أو مجموعة من المجرات المحتشدة بشكل كثيف كما سبق؛ و مع ذلك يرى عدد من العلماء إن الثقوب البيضاء لا يمكن أن تتواجد في الحقيقة.
4. النطق بالإنجليزية لكل من، الثقب الأسود (Black Hole) أما النجم المغناطيسي (Magnetar) و النيوتروني (Neutron star).
5. الثقب الرمادي: و يسمى بالنجم كيو و هو نوع افتراضي آخر للنجم النيوتروني و لكنه مختلف فهو ثقيل و مضغوط في حالة خاصة جدا، و تقترح الملاحظات بأنه غير مستقر، و المرجح بأن كتلة مادة النجم Q أكبر من كتلة 100 بروتون أو نيترون، و يمكن أن توجد جزيئات صغيرة من مادة النجم Q في المجرات و المجرات العنقودية.
6. النجم المتجمد، نوع من النجوم لكن افتراضي و يحتمل وجوده و السبب الآثار الغامضة و معدنية الغازات من ما يعرف باسم (الوسط بين النجمي) و تأثيرها في زيادة على كل من الحد الأعلى و الأدنى لكثافة النجوم ممكن أن يتناقص هذا التأثير مشكلاً بذلك جرم سماوي كثافته يعادل 0.04 من الشمس أي أعلى بـ 40 مرة من المشتري مشكلا قزم بني عاجز على حرق الهيدروجين و بحسب النسق/التصنيف الأساسي للنجوم سيجعل درجة حرارة سطحه (صفراً مئويا !!!) أي أبرد من القزم الأحمر و سامحا بذلك تشكل سحب من الماء المتجمد على سطحه و لمعانه أضعف بألف مرة من أضعف النجوم لمعانًا و لكن دورة حياته أطول بشكل معقول.
7. البحث جارٍ عن ثقب الـ (MECO) و هو ثقب أسود عادي افتراضي لكنه بدأ بالانهيار (أي مرحلة)، إذا ثبت وجوده قد يحل لغز الثقوب السوداء.
8. يعرف المستعر (nova) أو الطارف بأنه انفجار نووي كبير ينتج عن جذب نجم قزم أبيض لغاز الهيدروجين إلى سطحه. حيث يجذب القزم الأبيض غاز الهيدروجين عادة من نجم كبير قريب منه، حيث يدخل عندها القزم الأبيض في تفاعلات اندماج نووي كبيرة، و المستعر يختلف عن المستعر العظيم (السوبر نوفا) و المستعر الأحمر المضيء (Luminous red nova).
9. هناك صور حقيقية لمجرة قيل إنها لدرب التبانة، و الحقيقة هي ليست صور الحقيقية لمجرتنا لأنه لا توجد صورة حقيقية لمجرتنا لكن كثرة المراقبة و الدراسات لمجرتنا أعطتنا صورة قريبة لتحديد نوع و شكل مجرتنا و مع ذلك يصعب دراسة بنية المجرة بسبب وجودنا داخلها ووجود غبار فيها يحجب عنا شيئا من الضوء، خلاف إمكانية دراسة اشكال وفيزياء المجرات الأخرى التي تبعد عنا فنحن نراها من الخارج، وقد ساعدنا كثيرًا دراسة الأشعة القادمة من مجرتنا في نطاق الأشعة تحت الحمراء وذلك ببناء مراصد ترصد الموجات الراديوية فيها ومع ذلك لا تزال طلاسم تحيط بالبنية التفصيلية للمجرة.
صورة تخيلية لمجرتنا