الثقب الأسود – الحلقة 3

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

إخواني أخواتي  الأعزاء, أرجو ألا أكون قد أطلت عليكم , وإليكم فيما يلي متابعة الإجابة عن بعض الأسئلة المتعلقة بالثقب الأسود تلك الظاهرة الفلكية الفذة .

 

1.      كيف يبدو الثقب الأسود – ماهو شكله؟

يعتبر الثقب الأسود بحد ذاته غير مرئي وذلك بسبب عدم قدرة الضوء على الانفلات منه.

في الواقع , عندما ظهرت في البدايات النظريات التي تتحدث عن الثقوب السوداء ,كانت الثقوب السوداء تسمى بالنجوم غير المرئية “invisible stars.” .

حسناً, بما أن الثقوب السوداء غير مرئية , فكيف عرفنا إذن بوجودها؟

هذا السؤال تماماً يبين لنا كم هو من الصعب إيجاد الثقوب السوداء في الفضاء! على كل الأحوال فإنه يتم إيجاد الثقب الأسود بشكل غير مباشر عبر ملاحظة التأثيرات على النجوم والغازات القريبة منه.

على سبيل المثال , لنفترض حالة نظام نجمي مزدوج  a double-star system حيث تكون النجوم فيه قريبة جداً من بعضها البعض. في حال انفجار أحد النجوم على شكل سوبرنوفا supernova  وتحوله إلى ثقب أسود , عندها فإنه من المتوقع من الغاز والغبار الصادر عن النجم المرافق بأن تسحب باتجاه الثقب الأسود – وذلك في حال كان هذا النجم المرافق قريب لدرجة كافية.في تلك الحالة , يبدأ كل من الغاز والغبار بالانسحاب باتجاه الثقب الأسود ويشرع بالدوران حول الأفق الزوجي event horizon ومن ثم يدور وفق مدارات حول الثقب الأسود .وخلال ذلك يزداد تضاغط الغاز لدرجة كبيرة , ويقوم الاحتكاك المتولد بين الذرات بتحويل الطاقة الحركية kinetic energy  في الغاز والغبار إلى حرارة, وبالتالي يتم إصدار وبث أشعة x x-rays.  وبالاستفادة والأستعانة بالأشعة القادمة من تلك المواد التي تدور حول الثقب الأسود , يتمكن العلماء من قياس درجة حرارتها وسرعتها.

بإمكاننا من المعلومات القادمة عن حركة وحرارة المواد الدوارة , استنتاج وجود الثقوب السوداء .

تدعى المادة الحارة التي تدور بالقرب من ا لأفق الزوجي التابع للثقب الأسود بالأقراص الملتحمة accretion disk.

يصور لنا أحد العلماء هذه الظاهرة عبر ثنائي راقص في غرفة سوداء مظلمة , حيث ترتدي المرأة ثوباً أبيض , أما الرجل فيرتدي بدلة سوداء حالكة وبالتالي لا يتمكن الناظر لهما إلا من ملاحظة المرأة وحركاتها, ومن خلال ملاحظة المرأة وهي تدور وتتحرك راقصة حول محور ما بإمكانك التنبؤ بوجود شريكها الراقص الغير مرئي.

إن عملية البحث عن النجوم التي تتأثر حركتها تبعاً لشريك غير مرئي , هي إحدى الطرق الممكنة لدى الفلكيين للبحث عن ثقوب سوداء محتملة.

 

2.      هل تتحول كل النجوم إلى ثقوب سوداء؟

للإجابة باختصار على هذا السؤال , بإمكاننا القول بأنه فقط النجوم ذات الكتل الهائلة يمكن لها أن تتحول إلى ثقوب سوداء , على سبيل المثال , شمسنا من غير الممكن لها أن تتحول إلى ثقب أسود لأنها كتلتها ليست كبيرة كفاية.

بعد أربع بلايين سنة انطلاقاً من هذا التاريخ, وعندما ينفذ الوقود النووي الموجود داخل لب الشمس والذي يؤمن تفاعلاتها النووية التي تسبب توهجها وإضاءتها, في ذلك الوقت سوف تموت شمسنا ميتة هادئة. 

إن مثل هذا النوع من النجوم تنتهي على شكل نجوم قزمية بيضاء white dwarf stars.

أما بالنسبة للنجوم ذات الكتل الكبيرة, تلك التي تكون كتلتها على سبيل المثال , أكثر ب20 مرة من كتلة شمسنا,ربما تتحول في النهاية إلى ثقوب سوداء.

عندما ينفذ الوقود النووي من النجوم ذات الكتل الهائلة , عندها لا تعود هذه النجوم قادرة على دعم كتلتها الكبيرة جداً,وتبدأ بالتضاغط والانهيار. وعند حدوث ذلك تبدأ درجة حرارة النجم بالارتفاع , وتقوم بعض الأقسام والأجزاء التابعة للطبقة الخارجية من النجم – حيث تكون لا تزال تحوي بعض الوقود النووي – بتنشيط التفاعل النووي مرة أخرى وتنفجر على شكل يدعى بالسبرنوفا  supernova. أما فيما يتعلق بالأجزاء الداخلية المتبقية من النجم , لب النجم , فإنها تستمر بالانهيار والتضاغط . وبالإعتماد على مدى ضخامة كتلة لب النجم , نجد أن هنالك إحدى حالتين , إما أن يتحول النجم على نجم نيوتروني neutron star ويتوقف عن الانهيار , أو أن يستمر بالانهيار والتضاغط حتى يتحول إلى ثقب أسود.

إذن نستنتج من ذلك بأن ضخامة كتلة لب النجم تلعب دور هام في تحديد مصيره النهائي.

تدعى الثقوب السوداء المشكلة من النجوم بالثقوب السوداء النجمية a stellar black hole .

3.      ما هو عدد الأنماط والأنواع المتواجدة من الثقوب السوداء؟

تبعاً للنظرية , فإنه يوجد ثلاثة أنواع من الثقوب السوداء:

الثقوب السوداء النجمية stellar black holes

الثقوب السوداء ذات الكتلة الخارقة supermassive black holes

الثقوب السوداء المصغرة  black holes miniature

وهذا التصنيف يعتمد على أحجام  الثقوب السوداء.

كما أن هذه الأنواع المختلفة من الثقوب السوداء يتم تشكلها بطرق مختلفة.

بالنسبة للثقوب السوداء النجمية فقد تم توضيح آلية تشكلها سابقاً.

أما بالنسبة للثقوب السوداء ذات الكتل الهائلة – الخارقة – supermassive black holes ,فهي غالباً ما تتواجد في مراكز أغلب المجرات , بما فيها مجرتنا – درب التبانة.

من الممكن لمثل هذه الثقوب السوداء أن تملك كتلة مساوية لبلايين أضعاف كتلة شمسنا.

أما بالنسبة للمجرات الخارجية الأخرى , فإنه يوجد مسافات شاسعة جداً بين النجوم , على كل الأحوال , فإنه في المنطقة المركزية من المجرات تكون النجوم متاخمة وقريبة جداً من بعضها البعض. وبما أن كل شئ في المناطق المركزية يكون متاخماً وفإنه في حال وجود ثقب أسود فإن هذا الثقب الأسود الموجود في مركز المجرة يصبح تدريجيا ذو كتلة كبيرة جداً بسبب النجوم التي تدور حول الأفق الزوجي الخاص به , والتي بدورها يكون لها احتمال كبير لأن تلتقط من قبل الثقب الأسود بسبب قوة الجذب المحيطة به , وبذلك تساهم هذه النجوم في زيادة كتلة الثقب الأسود.   عبر قياس سرعة هذه النجوم التي تدور وفق مدارات بالقرب من مركز المجرة , بإمكاننا أن نستدل على وجود ثقوب سوداء ذات كتلة خارقة supermassive black holes , وحساب كتلتها.

بشكل معامد للأقراص الملتحمة accretion disk التابعة لثقب أسود ذو كتلة خارقة supermassive black holes , وفي أغلب الأحيان , هنالك دفقان من الغاز الساخن two jets of hot gas .

الصور أعلاه توضح لنا كل من الأقراص الملتحمة accretion disk التي تدور حول الثقب الأسود , ودفقا الغاز الذان يتوضعان بشكل معامد بالنسبة لهذه الأقراص الملتحمة.

قد يصل طول هذا الدفق من الغاز الساخن إلى ملايين السنوات الضوئية. ومن المحتمل بأن هذا الدفق قد تشكل نتيجة التفاعل الحاصل بين جزئيات الغاز و الحقول المغناطيسية الشديدة الدوارة التي تحيط بالثقب الأسود.

هنالك عدد من الملاحظات التي تمت عبر تلسكوب هبل الفضائي Hubble Space Telescope التي استطاعت أن تثبت , وبدليل جيد , تواجد مثل هذه الثقوب السوداء ذات الكتلة المهولة supermassive black holes.

لم يتم لحد الآن بشكل دقيق تحديد الآلية الفعلية التي ينتج عنها الثقوب السوداء المصغرة miniature black holes , ولكن قد تم وضع عدد من الفرضيات.

تقترح الفكرة الأساسية احتمال تشكل الثقوب السوداء المصغرة بعد وقت قصير من حدوث “الانفجار الكبير” “Big Bang,” , الذي يعتقد بأنه بمثابة بداية الكون وحدث قبل حوالي 15 بليون سنة مضت.

على كل الأحوال, ولحد الآن , لا يوجد أي دليل على وجود الثقوب السوداء المصغرة.

المراجع:

http://amazing-space.stsci.edu/resources/explorations/blackholes/teacher/sciencebackground.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Black_holes

مع خالص تمنياتي لكم بالتوفيق, وإلى لقاء قريب بإذن الله مع موضوع جديد , وإلى ذلك الحين استودعكم الله والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

الثقب الأسود – الحلقة 2 –

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

لن أطيل عليكم بأي مقدمة , وسنباشر فوراً بالتعرف على بعض المعلومات المشوقة جداً عن الثقوب السوداء , والتي لا تتطلب أن يكون القارئ على معرفة سابقة بها , وإنما أن يتمتع بقليل من الصبر ليتابع قراءة الموضوع كله حتى تتضح وتتبين له الصورة بشكل كامل.

وأتمنى لك الاستمتاع بهذه المعلومات:

الثقب الأسود : ببساطة هو عبارة عن منطقة من الفضاء تكون فيها قوة السحب الجاذبي باتجاه مركزها قوية جداً جداً, لدرجة بأنه لا يوجد شئ قادر على الافلات من الانجذاب باتجاه الثقب الأسود بعد أن يصبح ضمن حدود معينة تحيط بالثقب الأسود, تدعى هذه الحدود “بالأفق الزوجي” event horizon – والتي سنعكف على شرحها فيما بعد.

1. ما هو الثقب الأسود؟

يعرف الثقب الأسود عملياً عبر سرعة الانفلات escape velocity  التي تحدد المقدار الذي ضمنه تكون عملية الهرب والانفلات من السحب الجاذبي الصارد عن غرض ما ممكنة. على سبيل المثال , تقدر سرعة انفلات الأرض ب   11 km/s.

لذلك فإن أي شئ يريد أن ينفذ – ينفلت – من قوة السحب الجاذبي التابعة للأرض يتوجب عليه أن يتحرك بسرعة بالحد الأدنى مساوية ل 11 km/s , وذلك بغض النظر عن ماهية ذلك الشئ – مركبة فضائية , أو حتى كرة.

تعتمد سرعة الانفلات لغرض ما على مدى انضغاط هذا الغرض , أي على نسبة كتلته إلى نصف قطره.

يعتبر الثقب الأسود عبارة عن غرض مضغوط لدرجة كبيرة جداً, وحتى على مسافة محددة بعيداً عنه , فإن سرعة الضوء لا تعتبر سريعة كفاية حتى تستطيع الانفلات منه ومن قوة جذبه.

كيف ينشأ ويتشكل الثقب الأسود النجمي ؟

إن النمط الشائع والمألوف من الثقوب السوداء هو ذلك النمط الناتج عن موت النجوم. حيث أن نجم ذو كتلة كبيرة أكبر بمقدار 20 مرة من شمسنا , يمكن أن يتحول إلى ثقب أسود في نهاية حياته.

    خلال الحياة العادية لنجم ما , هنالك صراع دائم بين قوة الجاذبية الساحبة للداخل , وقوة الضغط الدافعة للخارج , ويكون النجم في حالة توازن نتيجة التوازن بين هاتين القوتين.

تولد التفاعلات النووية الموجودة في لب النجم طاقة كافية مندفعة نحو الخارج.

بالنسبة لمعظم النجوم – خلال حياتها – تكون قوة كل من الضغط والجاذبية متوازنتين تماماً, وبذلك يكون النجم مستقراً.

ولكن على كل الأحوال , عندما ينفذ الوقود النووي الذي يؤمن التفاعلات النووية المولدة للقوة النابذة , يصبح عندها الجسم خاضع فقط للقوة الجاذبة ,وبالتالي فإن الكتلة الموجودة في النواة تتضاغط أكثر فأكثر نتيجة خضوعها للقوة الجاذبة فقط.

وكلما ازدادت كتلة نواة النجم , ازدادت معها قوة الجذب التي تقوم بضغط المادة , وبالتالي يزداد تضاغط النجم ضمن وزنه الحالي.

بالنسبة للنجوم الصغيرة , عندما يستنفذ الوقود النووي , تنتهي التفاعلات النووية nuclear reactions التي كانت تقوم بمقام القوة التي تحفظ توازن النجم بتأمينها القوة التي توفر الدفع الخارجي مقابل قوة الجاذبية, وبالتالي وبالتدريج , تولد القوة المنفرة المتواجدة بين الالكترونات في النجم ضغط كافي مندفع نحو الخارج , وبذلك تستطيع أن تنفذ من عملية الانهيار والانخساف الجاذبي gravitational collapse.  بعد ذلك يبرد النجم تدريجياً ويموت بسلام . يسمى هذا النمط من النجوم “الأقزام البيضاء” “white dwarf.” .

أما بالنسبة للنجوم ذات الكتلة العالية , فإنه في المرحلة التي يتم فيها استنفاذ الوقود النووي , فإنها تنفجر وتسمى عند هذه الحالة بالسبر نوفا supernova. حيث تنقذف الأجزاء الخارجية من النجم بشكل عنيف في الفضاء , بينما ينخسف وينهار و يتضاغط لب النجم بشكل كامل .

حتى يكون لدينا نجم يتميز بلب ذو كتلة كبيرة جداً, عندها يتوجب أن تكون كتلة النجم – بالحد الأدنى – أكبر بمقدار 20 مرة من الشمس .

وفي الحالة التي تكون فيها كتلة النجم كبيرة جداً (أي ما يقارب 2.5 مرة من كتلة الشمس ) عندها لا تستيطيع أي قوة تنافر موجودة داخل النجم أن تولد قوة دفع كافي لمنع قوة الجاذبية من إحداث انهيار كامل داخل لب النجم محولة اياه إلى ثقب أسود. عندها يتحول لب النجم إلى نقطة – بالمعنى الرياضي – ذات حجم افتراضي مكافئ للصفر, حيث بإمكاننا القول عندها بأن هذه النقطة ذات كثافة لا نهائية.

عندما يتحقق الكلام السابق , فإن سرعة الانفلات المطلوبة لغرض ما يجب أن تكون أكبر من سرعة الضوء – حتى يستطيع هذا الغرض الانفلات من تأثير الثقب الأسود. فعلياً , لا يمكن لأي غرض أن يصل لسرعة الضوء.

تسمى المسافة الفاصلة بين أي غرض والثقب الأسود والتي تكون فيها سرعة الانفلات مساوية لسرعة الضوء ” بالأفق الزوجي”   event horizon .

 يتم احتباس أي شيء يمر ضمن الأفق الزوجي التابع للثقب الأسود للأبد – حتى لو كان هذا الشيء ضوءاً –.

3.      كيف يمكن للضوء أن يتم احتباسه عبر السحب الجاذبي الصادر عن ثقب أسود مع العلم بأنه لا يوجد للضوء أي كتلة؟

فيما مضى , كان نيوتن يعتقد بأنه فقط الأجسام التي تملك كتلة بإمكانها توليد قوة تجاذب بين بعضها البعض. وبالتالي , فإنه عند تطبيق نظرية نيوتن على الجاذبية , يصبح عندها بإمكان المرء أن يستنتج بأن قوة الجاذبية لا تستطيع التأثير على الضوء بسبب انعدام كتلته. ولكن فيما بعد جاء أنشتاين الذي اكتشف بأن الحالة أعقد بكثير من ذلك .

حيث أكتشف أولاً بأنه يتم توليد الجاذبية عبر الزملكان(زمان – مكان) المنحني curved space-time . ومن ثم ظهر بنظرية تقول بأن الكتلة ونصف القطر التابعيين لغرض ما قادرين على حني الزملكان space-time

Einstein theorized that the mass and radius of an object actually curves space-time

هنالك ترابط فيما بين الكتلة والمكان بطريقة ما لم يستطع الفيزيائيون لحد الآن فهمها بشكل كامل.

على كل الأحوال, فإننا نعلم الآن بأنه كلما ازدادت قوة حقل الجاذبية التابعة لغرض ما , كلما ازداد انحناء الفضاء المحيط بهذا الغرض. بمعنى آخر , لن تعود الخطوط المستقيمة مستقيمة في حال تعرضت لحقل جاذبية قوي, وبدل من ذلك ستتحول إلى خطوط منحنية.

وبما أن الضوء يسافر عبرمسار خطوط مستقيمة , فإنه سيتبع مساراً منحنياً في حال مر بالقرب من حقل جاذبية كبير.   هذا ما كنا نقصده أثناء قولنا ” فضاء منحني ” “curved space,” وهذا هو السبب نفسه الذي يسبب احتباس الضوء في الثقب الأسود .

وفي عام 1920 استطاع السيد ارثر ايدنغتون Sir Arthur Eddington إثبات نظرية انشتاين عندما لاحظ انحناء ضوء النجم عندما يسافر – أي يمر – بالقرب من الشمس. وبالتالي , كان ذلك أول تنبؤ صحيح تابع لنظرية إنشتاين في النسبية العامة Einstein’s General Theory of Relativity.

 إحدى الطرق الممكنة حتى نستطيع أن نتخيل تأثير الجاذبية هذا , هو تخيل صفيحة مشدودة من المطاط , تخيل بأنك وضعت كرة ثقيلة في منتصف الصفيحة.نلاحظ عندها بأن ثقل الكرة سيقوم بحني سطح الصفيحة بالقرب منه. هذه هي الصورة ثنائية البعد لما تفعله الجاذبية بالفضاء الثلاثي الأبعاد.  الآن , خذ جلة – كرة رخامية صغيرة يلعب بها الأطفال – وقم بدفعها من أحد أطراف الصفيحة المطاطية للطرف الآخر. ستلاحظ بأن هذه الجلة سوف تسلك خط منحنى – بدل من المسار المستقيم – ويبلغ قمة انحنائه عن مركز الصفيحة نتيجة ثقل الكرة الموضوعة في مركز الصفيحة المطاطية. إن هذا التأثير بمثابة محاكاة لكيفية تأثير حقل الجاذبية الناتج عن غرض ما ( الكرة ) في حنى الأشعة الضوئية (الجلة).

 وبهذا القدر نكتفي في هذه الحلقة , على أن نتابع الأجابة على بقية الأسئلة المطروحة في الحلقة القادمة,وحتى نفسح مجالاً للتفكر في هذه المعلومات وطرح أي تساؤلات عنها .

وإلى ذلك الحين ,استودعكم الله , والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.

 

 

الثقب الأسود Black Hole – الحلقة 1 –

الثقب الأسود Black Hole

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

المواضيع والنقاط التي سنناقشها في الحلقات القادمة:

سنتناول في الحلقات القادمة موضوع الثقب الأسود ونناقشه عبر الإجابة على مجموعة من التساؤلات المطروحة, والتي وبالإجابة عنها ينفتح أمامنا أفق التفكير بشكل واسع وتطرح أسئلة ومواضيع ذات أفق أبعد من ذلك , لتكون إن شاء الله أحد المواضيع المدرجة لاحقاً.

1. ما هو الثقب الأسود؟

2. كيف تنشأ وتتشكل الثقوب السوداء النجمية ؟

3. كيف يمكن للضوء أن يتم احتباسه عبر السحب الجاذبي الصادر عن ثقب أسود مع العلم بأنه لا يوجد للضوء أي كتلة؟

4. كيف يبدو الثقب الأسود – ماهو شكله؟

5. هل تتحول كل النجوم إلى ثقوب سوداء؟

6. ما هو عدد الأنماط والأنواع المتواجدة من الثقوب السوداء؟

وإلى أن القاكم قريباً في الحلقة الثانية التي تحوي على كم جيد من ا لمعلومات الرائعة والمشوقة , استودعكم الله , والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

الكون و المادة المعتمة في كلماتUniverse & Dark matter in words

 بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

أعشق هذا الكون , نعم أعشقه لسحره الرهيب الذي يدل على عظمة خالقه , فسبحان الله …

وأحببت أن أشارككم في بعض معلوماتي التي أحرص أن استمر في متابعتها في هذا السياق , فما إن تبدأ بالإطلاع على بعض المعلومات والمعارف الفلكية العلمية , حتى تجد نفسك أسيراً لجاذبيتها ولسحرها , ولا تستطيع منع نفسك من محاولة معرفة المزيد والمزيد عنها , لتدرك بالنهاية …وبعد تبحرك لفترة طويلة من الزمن في هذا المجال بأنك لا تزال طفلاً …ولا يزال ينقصك كم هائل من المعارف والمعلومات لتحيط ولو بقدر بسيط من هذا العالم الذي تعيشه و” تظن ” بأنك تعرفه…

 

الكون و المادة المعتمة في كلمات

Universe & Dark matter in words

قد تكون خبيرا بكل ركن وزاوية موجودة في منزلك الذي تقطنه منذ 26 سنة , وتتفاخر بقدرتك على التجوال فيه وأنت معصب العينين دون أن تخطأ في أية خطوة تخطوها فيه, ولكن دعونا نقول بأنك تملك نفس القدرات ونفس الكم من المعارف تقريباً فيما يتعلق بالحي الذي تسكن فيه , او حتى بطرقات المدينة التي تقطنها , او تجاوزاً البلد الذي تقييم فيه, ولنقل بأنك طورت ثقافتك ومعلوماتك لتشمل عددا من الدول المجاورة , أو حتى بعض الدول البعيدة والنائية , وقمت بدراسة موسعة حول الكرة الأرضية ككل…عندها هل تعتبر نفسك تعرف الكثير عن هذا العالم ؟! رغم كل هذه الثقافة والمعلومات التي افترضناها فأنت لا تزال تجهل الكثير الكثير عن هذا الكون الذي تعيش فيه , فما الذي تعلمه عن الكواكب المحيطة ؟ ومالذي تعرفه عن مجرتك, بل وعن المجرات التي تحيط بها ؟ مالذي تعرفه عن هذا الكون بأسره ؟…عند هذا السؤال الذي طرحناه سنتوقف قليلاً لندرك بعدها بأننا مهما تعلمنا فإننا لانزال نجهل الكثير عن هذا الكون الرهيب المليء بالأسرار والغموض , ذالك الكون الذي لايزال يحير بأسراره العظيمة عقول أعظم العلماء والعقول البشرية الفذة الموجودة على سطح كرتنا الأرضية

 

الكون و المادة المعتمة في كلمات

عندما كان الكون في بداياته الأولى, كان تقريباً قليل المعالم .ومع تقدمه بالعمر وتطوره , اصبح اكثر تنظيماً.

نعلم بأن النظام الشمسي منظم عبر مجموعة من الكواكب (بما فيها الأرض) تدور – إن جاز التعبير – بحركة تخضع لانتظام محدد حول الشمس. 

أما إذا ذهبنا إلى نطاق أبعد أكبر من النظام الشمسي(أي تقريباً أكبر بحوالي 100 مرة),سنلاحظ بأن النجوم تبدأ بتجميع نفسها ضمن مجرات galaxies.   

وتعتبر شمسنا بمثابة نجم متوسط واقع في مجرة متوسطة تدعى مجرة درب التبانة.

يحتوي درب التبانة على ما يقارب بليون نجم.  نعم 100,000,000,000 نجم فقط !

أما إذا توسعنا إلى نطاقات أبعد من ذلك , عندها سنجد مجموعة من المجرات المستقلة المتشكلة على شكل مجموعات , أو ما يدعوه الفلكيون عادةً بتجمع المجرات clusters of galaxies .

 

 

الصورة أعلاه عبارة عن صورة مركبة تمثل غلاف لصورة ضوئية لتجمع من المجرات مدمجة مع صورة لأشعة اكس للغاز الساخن المتوضع ضمن هذا التجمع.

 

 

 

يتضمن كل تجمع cluster  مجموعة من المجرات galaxies   وطبعاً ذلك بالإضافة إلى أية مواد موجودة في الفضاء الواقع بين هذه المجرات .

وتعتبر قوة ا لجاذبية بمثابة الصمغ الذي يجمع ويربط هذه التجمع مع بعضه البعض ويحافظ عليه متماسكاً , نعم الجاذبية  - التجاذب المتبادل بين كل شيء في هذا الكون مع كل شيء آخر.

وقد ملأ الفراغ بين المجرات الموجودة ضمن التجمعات بغاز ساخن . في الواقع , إن هذا الغاز ساخن لدرجة رهيبة جداً(حيث يقدر بملايين الدرجات) وهو يشع بأشعة اكس بدل من الضوء المرئي.

يبين لنا الشكل أعلاه غاز أشعة  اكس الساخن (الموضح باللون الزهري ) ويتوضع بين المجرات  ,وقد تم  معالجة الصورة بحيث يظهر هذا الغاز مركباً على صورة ضوئية لتجمع من المجرات.

عبر دراسة كل من توزع ودرجة حرارة هذا الغاز الساخن أصبح باستطاعتنا قياس مقدار الضغط الخاضع له من قبل قوة الجاذبية الصادرة من كل المواد الموجودة ضمن التجمع, وهذا مكن العلماء من تحديد المقدار الكلي للمادة matter  الموجودة في ذلك الحيز من الفضاء.  

وبشكل ملحوظ فقد تبين بأنه يوجد أكثر من 5 أضعاف من تلك المادة التي كنا نتوقع وجودها في تجمعات تلك المجرات.

إن معظم الأشياء الموجودة في تجمعات هذه المجرات غير مرئية وتمثل أكبر بنية في الكون وتتماسك مع بعضها البعض بفعل الجاذبية , وعندها استنتج العلماء بأن معظم هذه المادة الموجودة في الكون غير مرئية . وتدعى هذه المادة الغير مرئية بالمادة المعتمة dark matter .

يوجد حالياً الكثير من البحوث المعمقة التي يقوم بها العلماء في محاولات جاهدة لاكتشاف ماهية هذه المادة بدقة, مقدار الكم الموجود منها , و التأثيرات التي تملكها على مستقبل الكون بشكل عام.

نعم … كان هذه المقالة بمثابة كلمات موجزة جداً عن الكون والمادة المعتمة ,أما لو أردنا التحدث عنهما بالتفصيل فلن تكفينا حتى أضخم الموسوعات للحديث عنهما وإعطائهما حقهما الوافي من الشرح,حتى اننا حتى هذه اللحظة لا نزال غير محيطين بكل المعلومات عن هذه المادة المعتمة والكون الرهيب فسبحان الله خالق الأكوان.

 

مراجع للاستزادة:

 

http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/cosmology/darkmatter.html	1
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter	2
http://cosmicvariance.com/2006/08/21/dark-matter-exists/	3

 

وفي الختام أقول : انتظروا مني المزيد من المعلومات في هذا السياق الممتع

وإلى لقاء قريب بإذن الله تعالى

وإلى ذلك الحين أقول لكم , السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

المحررون : م.نور الصباحي