الثقب الأسود
الثَّقْب الأَسْوَدُ اسميُطلق عادةً في الفيزياء الفلكية على نجم قد اندثر وأصبح غير مرئي. وللثقب الأسودجاذبية قوية بدرجة تمنع انفلات أي شئ يمر قريبًا من سطحه. ولا يمكن رؤية الثقوبالسوداء لأنها تجذب الضوء. وللثقوب السَّوْداء جاذبية قوية لأنها تحتوي على كميةضخمة من المادة التي حصِرت في مساحة بالغة الصغر. فإذا كان من الممكن أن تضغط الكرةالأرضية لتصبح ثقبًا أسود فستكون بحجم بِلية صغيرة. ويعتقد معظم علماء الفلك أنمجرة درب اللبانة تحتوي على ملايين الثقوب السوداء.
التكوين. يعتقد العلماء أن الثقب الأسود يتكون عندما يفقدالنجم الضخم المحروقات الذرية وتسحقها قوة جذبها الخاصة. وعندما يشعل النجم الوقوديحدث دفعًا إلى الخارج يقاوم الجذب الداخلي. وعندما لا يبقى وقود ينخفض الضغطالداخلي، ولا يتحمل النجم وزنه الهائل، فتُقذف طبقاته الخارجية في انفجار ضخم. وفيالوقت نفسه، ينهار الجزء المركزي منه.ويمكن أن تُحوِّل الجاذبية قُطره الذي يبلغ 15,000 كم إلى 15كم فقط في ثانية واحدة.
يتحول عدد قليل جدًا من النجوم إلى ثقوب سوداء عند أفولها. وتنهار معظم النجومالضخمة لتصبح نجوم نيوترون، وهي نجوم كثيفة تتكون بالكامل تقريبًا منالنيوترون. انظر: نجمة النيوترون. ويؤكد العلماء أن نجوم النيوترون تتكونبالانهيار. ولكنهم يظنون أن الثقب الأسود يتكون بالطريقة نفسها إذا كان الجزءالمحترق من مركز النجمة يساوي على أقل تقدير ثلاث مرات حجم الشمس.
الدليل على وجود الثقوب السوداء. تقوم فكرة الثقب الأسودعلى نظرية الجاذبية للفيزيائي ألبرت أينشتاين المعروفة بالنسبيَّة العامة. وتقول نظرية أينشتاين: إنّ الثقب الأسود الذي يتكون بفعل انهيار نجم يكون أصغر منالشمس بحوالي 100,000 مرة، وليس له أي معالم تقريبًا. ولهذا فإنه من الصعب جدًا أنيُحدَّد الثقب الأسود بكثير من الدقة.
يجد الفلكيون فرصة طيبة في العثور على الثقب الأسود في نظام النجم الثنائيالذي يطلق الأشعة السينية. وفي مثل هذا النظام يدور الثقب الأسود،والنجم العادي الذي يُمكن رؤيته عن قرب حول مركز جاذبية مشترك، بحيث يسلب الثقبالأسود الغاز من النجم العادي. ويسقط الغاز بقوة نحو الثقب الأسود ويسخن بالاحتكاكبين ذرات الغاز، وترتفع درجة الحرارة خارج الثقب الأسود مباشرة إلى عشرات الملايينمن الدرجات. وتنطلق الطاقة من الغاز في هيئة أشعة سينية يُمكن رؤيتها بمنظار أشعةسينية. ويتوقع الفلكيون أن تتحول ثلاثة نجوم ثنائية إلى ثقوب سوداء.
