Un ثقب أسود عملاق هو عبارة عن ثقب أسود تبلغ كتلته ملايين أو عشرات المليارات من الكتل المرتبطة بالشمس. لمعرفة المزيد يمكنك الاطلاع على المقال حول الثقوب السوداء.
في هذا المعنى ، تشير الأطروحات العلمية بقوة إلى أن درب التبانة تحتوي المجرة على ثقب أسود فائق الكتلة في مركزها، يُسمى القوس A*. من المفترض أن العديد من المجرات، إن لم يكن كلها، تحتوي على ثقب أسود فائق الكتلة في قلبها. في الواقع، إحدى النظريات الأكثر تطوراً في الآونة الأخيرة هي الافتراض بأن جميع المجرات الإهليلجية واللولبية تحتوي على ثقب أسود فائق الكتلة في مركزها، والذي من شأنه أن يخلق ما يكفي من الجاذبية للحفاظ على وحدتها. يمكنك أيضًا قراءة المزيد عن الثقوب السوداء في مقالتنا حول الثقوب السوداء البدائية.
أصل وتاريخ تكوين الثقب الأسود الهائل
طرح دونالد ليندن بيل ومارتن ريس في عام 1971 فرضية أن مركز مجرة درب التبانة يمكن أن يحتوي على ثقب أسود هائل. تم اختيار القوس A * واختياره في 13 و 15 فبراير 1974 من قبل علماء الفلك بروس باليك وروبرت براون باستخدام مقياس تداخل خط المقعد في المرصد الإذاعي الوطني الفلك.
تم الكشف عن مصدر راديو يعبر عن إشعاع السنكروترون ؛ سميكة وغير نشطة بسبب جرافيداد. كان هذا ، بالتالي ، أول تلميح إلى أن الثقب الأسود الهائل يعيش في منتصف مجرة درب التبانة.
بداية الثقوب السوداء هائل ويظل مجالًا مفتوحًا للاستكشاف. يتفق علماء الفيزياء الفلكية على أنه بمجرد وجود ثقب أسود في منطقته في مركز المجرة، فإنه يمكن أن يتقدم عن طريق تجميع المادة والاندماج مع ثقوب سوداء أخرى. ومع ذلك، هناك عدة افتراضات بشأن أجهزة الخلق والكتل الأصلية للأصول، أو "بذور"، الثقوب السوداء الهائلة الكتلة. لفهم المزيد عن التدريب، راجع المدخل على كيف تتشكل الثقوب السوداء؟
وفقًا لترتيب الأفكار هذا ، فإن الفرضية الأكثر تميزًا هي أن البذور عبارة عن ثقوب سوداء من عشرات أو ربما مئات الكتل الشمسية التي تبقى من انفجارات النجوم الضخمة وتنمو عن طريق تراكم المادة. وعلاوة على ذلك، في سياق خصائص الثقب الأسود الهائل، يمكننا أن نرى كيف ترتبط بكثافته وتكوينه الأولي.
نموذج آخر يتواجد بشكل كبير سحابة الغاز في المرحلة الأولية للنجوم الوليدة الناتجة عن الانهيار إلى "شبه نجم" ثم إلى ثقب أسود مبتدئ بحجم 20 ميغا أوم فقط ، وبعد ذلك ، بخفة ، عن طريق التراكم ، والتغيير بسرعة نسبية إلى ثقب متوسط الكتلة الثقب الأسود ، وربما الثقب الأسود الفائق الكتلة (SMBH) إذا لم ينخفض معدل التراكم في الكتل الصاعدة.
في "شبه نجمةيتأرجح أولاً بسبب التدافع الشعاعي بفضل تطوير أزواج الإلكترون والبوزيترون في نواته ، ويمكن أن ينهار بشكل واضح إلى ثقب أسود دون انفجار سوبر نوفا ، مما يؤدي إلى التخلص من معظم كتلته مما يؤدي إلى تكوين بقايا ثقب أسود.
ومع ذلك ، يتضمن نموذج آخر ملف حشد النجوم كثيفة تتعرض للإغماء في قلبها مع انخفاض في كمية الحرارة المتبقية التي يتم طردها عن طريق التخلص منها إلى دقة نسبية. لمعرفة المزيد عن هذه النماذج، يمكنك الاطلاع على مقالتنا حول الأكوان المتوازية.
أخيرًا ، من الواضح أن الثقوب السوداء الأساسية قد نتجت عن الضغط الخارجي في العصور اللاحقة المبكرة من الانفجار العظيم. تم استيعاب إنتاج الثقوب السوداء بسقوط النجوم الأولية بسخاء والموافقة عليه من خلال الانعكاسات. الأنواع الأخرى من تكوين الثقوب السوداء المشار إليها أعلاه هي نظرية.
تتعايش مشكلة إنشاء الثقب الأسود الهائل في الحاجة إلى وجود مادة كافية في حجم صغير. يجب أن يكون لهذه المسألة لحظة زاويّة قليلة جدًا لكي يحدث هذا. عادةً ما ينطوي سبب التراكم على نقل طاقم رئيسي كبير من الزخم الزاوي إلى السطح ، ويبدو أن هذا هو العامل المحدد في تطوير التراكم. ثقب أسود
هذا عنصر مهم في نظرية القرص التراكمي. إن تراكم الغاز هو الطريقة الأكثر كفاءة والأكثر وضوحًا لتطور الثقوب السوداء. لمزيد من المعلومات حول نظريات الثقب الأسود، يمكنك الاطلاع على مقالتنا حول ما هو علم الفلك؟
يتم دمج معظم التطور الجماعي للثقوب السوداء فائقة الكتلة ، والذي يحدث من خلال أحداث تراكم الغازات المتفجرة ، والتي يمكن رؤيتها على شكل نوى المجرة النشطة أو الكوازارات. تظهر الأبحاث أن النجوم الزائفة كانت أكثر شيوعًا عندما كان الكون أصغر سنًا، مما يدل على أن الثقوب السوداء الهائلة نشأت وتطورت في وقت مبكر. لمزيد من المعلومات حول هذه الظواهر، يمكنك القراءة عن الكوازارات.
أحد العوامل المحددة المهمة لنظريات محاذاة الثقوب السوداء الهائلة هو تحليل الكوازارات المتوهجة البعيدة ، والتي تُظهر أن الثقوب السوداء الهائلة من مليارات الكتل الشمسية قد تم إنشاؤها بالفعل عندما كان الكون أكبر من مليار مرة. سنة. يشير هذا إلى أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة قد تشكلت في وقت مبكر جدًا من القرن العشرين الكون، داخل المجرات الضخمة الأولية.
في الوقت الحاضر ، يُعتقد أن هناك فجوة في تسويق الكتلة الملحوظة للثقوب السوداء. هناك ثقوب سوداء ذات كتلة فضائية ، نشأت من النجوم المنهارة ، وقد يصل حجمها إلى 33 ميغا مكعب. الثقب الأسود فائق الكتلة هو في حدود مئات الآلاف من الكتل الشمسية.
من بين هذه الأنظمة ، يعتقد أن هناك نقصًا في ثقوب سوداء متوسطة الكتلة. إن مثل هذا الشق من شأنه أن يشير إلى أساليب خلق غير متكافئة نوعياً. ومع ذلك، تشير بعض النماذج إلى أن النجوم ذات الأشعة السينية فائقة السطوع (ULXs) قد تكون عبارة عن ثقوب سوداء مفقودة في هذه المجموعة.
2 خصائص الثقب الأسود الهائل
يحتوي الثقب الأسود الهائل على بعض الميزات الجذابة التي تميزه عن الثقب الأسود. ماسا. وهذه هي:
1. الكثافة
يمكن أن تكون الكثافة المتوسطة للثقب الأسود الهائل أقل بكثير ، بل في الواقع يمكن أن تكون أقل من كثافة ماء، إذا كانت كتلتها كبيرة بدرجة كافية. يحدث هذا لأن نصف قطر الثقب الأسود يزداد خطيًا مع الكتلة، وبالتالي تقل الكثافة مع مربع الكتلة، بينما يكون الحجم مساويًا لمكعب نصف قطر شوارزشيلد بحيث تصلح الكثافة التناسبات. لمعرفة المزيد عن هذه الخاصية، يمكنك القراءة عن صور من تلسكوب هابل.
2. قوات المد والجزر
ال قوى المد والجزر وفي محيط أفق الحياة، تكون أصغر حجمًا بشكل ملحوظ. وبما أن مركز الخصوصية بعيد جدًا عن الأفق، فإن رائد الفضاء الافتراضي الذي يمشي باتجاه مركز الثقب الأسود لن يلاحظ قوى المد والجزر الكبيرة إلا داخل الثقب الأسود. لاستكشاف المزيد عن الفيزياء الفلكية وراء هذه الظواهر، راجع مقالتنا حول الفيزياء الفلكية.
يمكن تكوين الثقوب السوداء بهذا البعد بطريقتين فقط: من خلال نفاذية بطيئة (تراكم) للمادة (من الحجم المكاني), أو بشكل مباشر عن طريق الإكراه الخارجي في اللحظات الأولى من الانفجار الكبير. تتطلب العملية الأولى دورة طويلة وكميات كبيرة من المادة القابلة للاستخدام لنمو الثقب الأسود الهائل. يمكن أيضًا تحليل تكوين الثقوب السوداء في قسمنا حول أسرار الفضاء.
يتحقق دوبلر من المادة المحيطة بـ نواة المجرات المجاورة لمجرة درب التبانةويكتشفون حركة دورانية سريعة الزوال، وهو أمر لا يمكن حدوثه إلا بفضل تركيز كبير من المادة في المركز. في الوقت الحاضر، المركز الوحيد المعروف الذي يمكنه أن يحتوي على كمية كافية من المادة في مثل هذه المساحة الصغيرة هو الثقب الأسود. لمزيد من المعلومات حول هذه الظواهر، قم بزيارة مقالتنا حول تلسكوب تشاندرا.
En المجرات عندما تتسارع المجرة بعيدًا، يُعتقد أن عرض خطوط الظل مرتبط بكتلة الثقب الأسود الذي يشكل حركة المجرة. يتعلق هذا بخصائص الثقب الأسود الهائل وتفاعله مع بيئته. ومن المثير للاهتمام أيضًا استكشاف صور النجوم لفهم المزيد عن الفضاء المحيط بهذه الظواهر.
وبالمثل ، يُعتقد أن الثقب الأسود الهائل في وسط العديد من المجرات سوف يستمر "كمحركات" ، مما يثير حركاتها الدورانية ، مثل مجرات سيفرت والكوازارات. ثبت أن القوس A * هو الثقب الأسود الهائل من مجرة درب التبانة.
