١٠ أجوبة فلكية مبسطة عن الثقوب السوداء والنجوم ولون الغروب الأحمر
لماذا يبدو الغروب أحمر؟
عند الغروب يقطع ضوء الشمس مسافة أطول داخل الغلاف الجوي، فتتشتت الأطوال الموجية الزرقاء القصيرة بفعل جزيئات الهواء، ويبقى الأحمر والبرتقالي ليصلا إلى عينيك. هذا هو تبعثر رايلي نفسه الذي يجعل السماء زرقاء في منتصف النهار.
- الظاهرة:
- تبعثر رايلي
- النتيجة:
- تشتت الأزرق وبقاء الأحمر
المصدر: تبعثر ريلي
ما الثقب الأسود؟
منطقة في الزمكان تتميز بجاذبية قوية جدًا بحيث لا يستطيع الضوء نفسه الإفلات منها. الحد الذي لا يمكن بعده الهروب يسمى أفق الحدث، ولا يمكن رؤية الثقب نفسه لأنه لا يعكس ولا يصدر ضوءًا.
- أفق الحدث:
- حد لا يمكن الهروب بعده
المصدر: ثقب أسود
الثقب الأسود لا يشفط كل شيء
فكرة شائعة لكنها خاطئة: الثقب لا يفرغ جواره أكثر من أي جسم له جاذبية. المادة يجب أن تدخل نطاق جاذبيته لتُأسَر، تمامًا مثل أي كتلة في الكون.
المصدر: أفق الحدث
لون النجم مقياس حرارته
النجوم الزرقاء هي الأسخن، ثم البيضاء فالصفراء فالبرتقالية، والحمراء هي الأبرد. الشمس نجم أصفر من الرتبة G2V ودرجة حرارة سطحه نحو ٥٨٠٠ كلفن، أما الأسخن فتصل إلى نحو ٥٠٠٠٠ كلفن.
- الشمس:
- G2V وسطحها نحو ٥٨٠٠ كلفن
المصدر: تصنيف نجمي
أقرب نجم يبعد ٤٫٢٢ سنة ضوئية
بعد الشمس، أقرب نجم إلينا هو قنطورس الأقرب على بعد ٤٫٢٢ سنة ضوئية. أي أن ضوءه الذي نراه الآن انطلق قبل نحو أربع سنوات وربع، بينما ضوء الشمس يصلنا في ثماني دقائق فقط. وهو قزم أحمر بارد، درجة حرارة سطحه نحو ٣٠٤٠ كلفن مقارنة بنحو ٥٧٠٠ كلفن للشمس.
- ضوء الشمس:
- يصلنا في ٨ دقائق
- درجة سطح قنطورس:
- نحو ٣٠٤٠ كلفن
أفق الحدث: حد العودة المستحيلة
الحد الذي إذا تجاوزه جسم أو ضوء لا يستطيع العودة. ولو ضُغطت الشمس حتى نصف قطر نحو ٣ كيلومترات، أو الأرض حتى نحو ٩ ملليمترات، لأصبحت داخل أفقها وتكوّن ثقب أسود نظريًا.
- نصف قطر شفارتزشيلد للشمس:
- نحو ٣ كم
- للأرض:
- نحو ٩ مم
المصدر: أفق الحدث
الثقب الدودي: نفق زمكاني افتراضي
اختصار افتراضي في الزمكان يشبه نفقًا يربط بين نقطتين متباعدتين، ويُعرف أحيانًا بجسر آينشتاين-روزن. لكنه حتى الآن حل رياضي للنسبية العامة، ولم يُرصد فعليًا بأي طريقة.
- الحالة:
- نظري غير مرصود
المصدر: ثقب دودي
الثقب الأسود في قلب مجرتنا
منطقة الرامي A* في مركز درب التبانة يرجحها فلكيون على أنها ثقب أسود فائق الكتلة، لأن نجمًا اسمه S2 يدور حولها مرة كل ١٥٫٢ سنة، وقُدّرت الكتلة بنحو ٤٫١ مليون كتلة شمسية في مساحة صغيرة لا يفسرها إلا ثقب أسود فائق.
- النجم S2:
- دورة كل ١٥٫٢ سنة
- الكتلة:
- نحو ٤٫١ مليون كتلة شمسية
المصدر: ثقب أسود فائق الكتلة
أول صورة مباشرة لثقب أسود
في ١٠ أبريل ٢٠١٩ نشر مقراب أفق الحدث أول صورة مباشرة لثقب أسود هائل في قلب مجرة مسييه 87، وتبعد عنا ٥٥ مليون سنة ضوئية. الصورة تظهر ظلًا داكنًا يطابق توقعات النسبية العامة في ظروف جاذبية قصوى.
- التاريخ:
- ١٠ أبريل ٢٠١٩
- المجرة:
- مسييه 87
المصدر: مقراب أفق الحدث
اندماج ثقبين يضيء أكثر من الكون كله
عندما رصد مرصد ليغو موجات الجاذبية من اندماج ثقبين أسودين في نظام GW150914، بلغت قدرة الإطلاق في أجزاء من الثانية نحو ٣٫٦ × ١٠^٤٩ واط، أي أكبر من مجموع الطاقة الضوئية المنبعثة من كل نجوم الكون المرئي مجتمعة، والثنائي يبعد ١٫٣ مليار سنة ضوئية.
- النظام:
- GW150914
- البعد:
- ١٫٣ مليار سنة ضوئية
المصدر: ثقب أسود ثنائي
هل فاتنا سؤال؟ هذه القائمة تُراجَع دوريًا، واقتراحاتكم تدخل في المراجعة القادمة.