الثقوب السوداء فائقة الكتلة
الثقوب السوداء.. نجوم ضخمة مظلمة تكبح الضوء داخلها
وفي الحديث عن الثقوب السوداء، يُذكر أن فلكيا بريطانيا يدعى “جون ميتشل” أثار طرحا عجيبا عن حالة فيزيائية تتساوى فيها سرعة الإفلات مع سرعة الضوء. ومن المعلوم أن للأجسام وجميع الأجرام السماوية سرعة إفلات من الجاذبية ثابتة ترمز إلى السرعة المطلوبة لأيّ جسم يبتغي الهروب من جاذبيتها. فسرعة الهروب من سطح الأرض تساوي 11.2 كيلومترا في الثانية ومن القمر 2.4 كم/ث وأما من الشمس فهي كبيرة للغاية بحكم ضخامة كتلتها وتعادل 615 كم/ث.
واستنادا إلى قوانين نيوتن للحركة وكما يبدو جليّا من البيانات في الأعلى، فإنّ سرعة الهروب تتناسب طرديا مع زيادة الكتلة، أو بمعنى آخر مع قوة الجاذبية لدى الجسم. وما قد طرحه الفلكي “ميتشل” في أواخر القرن الثامن عشر في نموذجه النظري يعبّر عن حالة استثنائية يكون فيها الجسم ذو كتلة ضخمة للغاية بحيث يكبح الضوء بداخله ويمنعه من الإفلات. ثمّ استطرد في تخيلاته وبدأ بصياغة أبعاد هذه النجوم الضخمة التي أقرّ باستحالة وجودها في الكون، ثمّ أطلق عليها لقب “النجوم المظلمة” (Dark Stars).
تعد الثقوب السوداء فائقة الكتلة أضخم وأكبر الثقوب السوداء وأكثر الأجرام السماوية رعبا على مستوى الكون كله ، بحيث أن كتلة هذه الثقوب تعادل مئات آلاف إلى ملايين وصولا إلى مليارات المرات كتلة شمسية
وتتواجد في مراكز المجرات بحيث أن كل المجرات التي تم رصدها حتى الآن تحوي ثقبا أسودا فائقا بمركزها مما يعني أن مجرتنا درب التبانة يتوسطها ثقب أسود فائق يدعى ( ساجيتاريوس A ) ويبعد عنا بمسافة 26 ألف سنة ضوئية وله كتلة مساوية ل 4 مليون كتلة شمسية
ثقب ساجيتاريوس الأسود.. وحش هائج في قلب مجرة درب التبانة
إنّ هذا الاكتشاف يمنح دليلا دامغا بأنّ ما يقف وراء مركز الطاقة الشديد في هذه البقعة هو جسم ذو جاذبية هائلة. وبناء على حسابات مدار النجوم التي تحوم حوله، قدّر العلماء كتلة هذا الجسم بـ4.3 مليون ضعف كتلة الشمس وبحجم يعادل حجم نظامنا الشمسي. وبهذه المواصفات فإن الأمر لا ينبغي أن يحيد عن التخمين في حقيقية وجود ثقب أسود فائق الضخامة في هذه البقعة الكونية.
بينما أكبر ثقب أسود فائق مكتشف حتى الآن في الكون هو TON 618 الذي يبعد عنا بمسافة لا تقل عن 10 مليار سنة ضوئية وله كتلة مساوية ل 67 مليار كتلة شمسية
باعتبار تي اوه ان كوازار، يعتقد أن TON 618 هو قرص تراكم من الغاز الساخن المكثف يحوم حول ثقب أسود ضخم في وسط مجرة. ويقدر عمر الضوء الناتج عن الكوازار بـ 10.4 مليار سنة. المجرة المحيطة به غير مرئية من الأرض، لأن الكوازار نفسه يتفوق عليها. قدره المطلق هو -30.7، يلمع بضياء شدته تصل 40 دودشيليون وات، أو باشعاع يصل إلى 140 تريليون شمس، مما يجعله واحدًا من ألمع الأشياء في الكون المعروف.
مثل الكوازارات الأخرى، يحتوي تي اوه ان 618 على خطوط انبعاث تحتوي على طيف من غاز أكثر برودة بكثير من قرص التزايد في منطقة الخطوط العريضة. خطوط الانبعاثات في طيف تي اوه ان 618 عريضة بشكل غير عادي،
مما يشير إلى أن الغاز يسير بسرعة كبيرة؛ يوضح خط بيتا الهيدروجين أنه يتحرك بسرعة 7000 كم / ث.
وبالتالي يجب أن يكون الثقب الأسود المركزي لديه قوة الجاذبية كبيرة جداً بشكل خاص.
يمكن حساب حجم منطقة الخطوط العريضة من سطوع إشعاع الكوازار الذي يضيء فيه.
من حجم هذه المنطقة والسرعة التي يدور بها حول نفسه، يكشف قانون الجاذبية أن كتلة الثقب الأسود في تي اوه ان 618 تبلغ مقدار 66 مليار كتلة شمسية. مع كتلة بهذا الارتفاع، يقع تي اوه ان 618 في التصنيف الجديد للثقوب السوداء الفائقة الكتلة. فيعد ثقب أسود مع هذه الكتلة لديه دائرة نصف قطرها شوارتزشيلد مقدارها 1300 وحدة فلكية، أي يبلغ قطره نحو 390 مليار كيلومتر.
المصدر : مواقع إلكترونية