القبة الفلكية

[نسائم الرحمن]

القبة الفلكية : سيكون هذا الموضوع شاملا و خاصّا بكل ما يتعلّق بعلم الفلك من نجوم و مجرّات و كواكب...إلخ

مجرة





المجرة (بالإنجليزية: Galaxy) هي نظام كوني مكون من تجمع هائل من النجوم، الغبار، والغازات،و المادة المظلمة التي ترتبط معاً بقوى الجذب المتبادلة وتدور حول مركز مشترك. يقدر الفلكيون أن هناك حوالي 10000000000 إلى 1000000000000مجرة تقريباً في الكون المنظور , أبعد مجرات تم تصويرها تبعد حوالي 10 إلى 13 مليار سنة ضوئية، تتراوح في أحجامها بين المجرات القزمة، التي لا يتعدى عدد نجومها العشرة ملايين نجم وتكون مساحتها حوالي بضعة آلاف سنة ضوئية، إلى المجرات العملاقة التي تحتوي على أكثر من 1000000000000 نجمة وحجمها يصل إلى نصف مليون سنة ضوئية. وكذلك، قد تحتوي المجرة الواحدة على أنظمة نجمية متعددة على شكل تجمعات نجمية، وقد تحتشد مجموعة من النجوم لتكون عناقيد نجمية أو مجموعات شمسية، وقد تحتوي أيضا على سدم وهي عبارة عن سحب غازية كثيفة.


مجرتنا





ومجرتنا واسمها مجرة درب التبانة أو الطريق اللبني، والتي يوجد فيها أكثر من مائتي مليار من النجوم وتحوي الكثير من المجاميع النجمية، بما فيها المجموعة الشمسية، والتي ينتمي إليها كوكبنا كوكب الأرض تضم أيضا نجوما تنطلق بسرعة تزيد عن 300 كيلومتر في الثانية.

سميت المجرات تبعا لأشكالها





تاريخياً، كانت المجرات تصنف وفقاً لشكلها المظهري (عادةً حسب صورة التفافها). المجرة الإهليلجية (البيضوية) هي مجرة شهيرة، وتتخذ شكل القطع الناقص في مظهرها، فيما تأخذ المجرات الحلزونية شكلاً لولبياً له أذرع غبارية.

المجرات التي تملك شكلاً غير عادي ولا تأخذ شكلاً منتظماً تعرف عادة بالمجرات الغريبة، ويعود تشوهها لقوى الجذب من المجرات المجاورة. هذا التجاذب بين المجرات يؤدي في نهاية المطاف إلى التحامها معاً مما يؤدي إلى مراحل من زيادة تكوين النجوم.

وتصادم المجرات يحدث في الكون بشكل اعتيادي بل يعتقد أن سحابتا ماجلان قد أصطدمتا في الماضي السحيق بمجرتنا وعندما يحدث الصدام بين المجرات فإن ما يحدث ليس مفجعا كما يتبادر إلى الأذهان.

والمجرات الصغيرة التي لا تملك هيكلاً واضحاً يمكن أن تسمى مجرات غير منتظمة.

الفضاءات بين المجرات عبارة عن غازات رقيقة بمعدل كثافة يبلغ أقل من ذرة واحدة للمتر المكعب. ومعظم المجرات منظمة بترابط فيما بينها وهذا التكوين بينها يدعى عنقوداً، وهذه العناقيد إن ترابطت فيما بينها أيضاً تدعى حينها عناقيد الكون هائلة.

برغم أنها لم تفهم بعد، إلا أن المادة المظلمة تشكل نحو 90% من كتلة معظم المجرات. وتشير معلومات الملاحظات الفلكية أن الثقوب السوداء العظيمة تقع في غالب -إن لم يكن كل- مراكز المجرات.

واكتشف علماء الفلك إنه هنالك الملايين من المجموعات الشمسية في المجرة الواحدة، تتباعد المسافات بينها إلى حد كبير، ولا مجال للزحام في هذا الكون السحيق، فمثلا مجموعة المرأة المسلسلة التي هي أقرب المجموعات الكبيرة إلينا تبعد عنا أكثر من مليوني سنة ضوئية.

وتقع مجرتنا(مجرة درب التبانة) في نظام مجري يحوي مجموعة من المجرات يسمى المجموعة المحلية.





المجرات موزعة بشكل غير متساو في الفضاء. ففي حين يكون بعضها وحيدا وبعيدا نسبيا بسنوات ضوئية طويلة عن أي مجرة أخرى قريبة. وتكون مجرات أخرى في أزواج، كل في مدار مع الأخرى. ولكن معظم المجرات توجد في مجموعات تسمى عناقيد مجرية (clusters) (ويجب عدم الخلط بينها وبين العناقيد النجمية). وقد تحتوي هذه العناقيد على مجموعة من بضع عشرات إلى عدة آلاف من المجرات. وقد يصل قطر بعضها إلى 10 مليون سنة ضوئية.

العناقيد المجرية بدورها تتجمع في بنية هيكلية أضخم تسمى العناقيد المجرية الهائلة. وهي مرتبة في شبكات ضخمة. وهذه الشبكات تتكون من خيوط متشابكة أو شعيرات من المجرات المحيطة نسبيا فارغة المناطق تعرف بإسم (voids) أو (فراغات). وواحدة من أكبر تلك الهياكل عبارة عن شبكة من المجرات المعروفة باسم السور الكبير (The Great Wall). يبلغ طول هذا الهيكل 500 مليون سنة ضوئية وعرضه 200 مليون سنة ضوئية.

طريقة تكون المجرات

وجدت العديد من النظريات حول طريقة تكون المجرات، إلا أن أكثر هذه النظريات شيوعاً تنص على أن أصل المجرات هي في الواقع غازات داكنة، تبدأ جزيئاتها في الاحتشاد بفعل قوى الجاذبية فيما بينها حتى تتحول إلى غيمة غازية ضخمة. ثم تبدأ الغيمة بالدوران حتى تصل إلى الشكل المطلوب.

ويرى الفلكيون إن أكثر من ألف مليون مجرة تقع في مدى الرؤية بالمناظير، وأنها تتخذ أشكالاً متنوعة، كما أن النجوم التي تحويها المجرات تندرج تحت أنماط عامة، وباختصار فإن المجرات الإهليجية (البيضاوية) تغلب فيها النجوم الحمراء المتقدمة في السن، أما المجرات الحلزونية ففيها خليط من النجوم المتقدمة والنجوم حديثة النشأة. أما المجرات غير المنتظمة الشكل فالنجوم السائدة فيها هي النجوم الزرقاء حديثة النشأة. ويوحي ذلك للفلكيين أن المجرات ذاتها قد تكون في حالة تغير ونمو وأن المجرات غير المنتظمة تمثل فيها مرحلة شبابها، والمجرات البيضوية تمثل مرحلة الشيخوخة، وهذا رأي مقنع، ولكن هناك نواحي محيرة في ما يختص بتكون النجوم والمجرات وأعمارها ولا يمكن تفسيرها بالوقت الحاضر. ويرى بعض العلماء إن سرعة سحابة من الغاز وحجمها وكثافتها يمكن أن تحدد نوع المجرة التي ستنشأ عنها، فإذا كانت السحابة كبيرة وكثيفة فإنها تستهلك مادتها النجمية الغازية، وتتكثف بسرعة مكونة نجوما، ولا تلبث إلا قليلاً حتى تتحول إلى مجرة إهليجية (بيضاوية)، أما السحابة خفيفة الوزن، الرقيقة، التي لا تخضع لنظام، فإنها تنمو ببطء وتحتفظ بجزء من غازها وترابها لتكثفات تحدث فيما بعد. بل إن هناك احتمالاً في أن تكون أطول المجرات أعماراً وأقلها انتظاماً مجرات غير مضيئة في الغالب، أي مجرد نجوم متفرقة حديثة النشأة، يحيط بها غازات قاتمة ورقيقة. والاعتقاد الجازم لدى جميع العلماء هو أن النجوم نشأت كلها في وقت واحد عند الانفجار الكبير.

ظاهرة الالتهام والالتهام الذاتي للمجرات

منذ أواسط السبعينات من القرن العشرين لاحظ العلماء ان مجرة درب التبانة تسعى إلى أبتلاع مجرتي ماجلان الكبرى والصغرى فيما يعرف بتصادم المجرات عن طريق جسر مادي يتخذ شكل الحلقة حول قطبي المجرة نفسها. وتبين للباحثين ان مجرتنا لا تكتفي بتغيير شكل هاتين المجرتين فحسب (من خلال قوة الجذب الهائلة التي تتناسب طردياً مع كتلتيهما الأمر الذي يؤدي إلى تكوين ما يعرف بظاهرة المد والجزر على غرار الظاهرة المعروفة على الأرض)، بل تحاول انتزاع المجرتين بكامل مادتهما، الأمر الذي يثبت لنا شره درب التبانة غير المتناهي. وتشير حسابات الفلكيين إلى ان مجرتي ماجلان ستنتهيان يوماً ما خلال دورانهما حول المجرة، (درب التبانة) داخل أحد ثقوبها السود. ويعتقد العلماء أن هذا الأمر حدث قبل 8 مليارات سنة عندما كانت مجرتنا في عز شبابها، حيث قامت بابتلاع إحدى المجرات القريبة، وهذا ليس بالأمر الصعب، بل نجد آثاره في قرص المجرة نفسها، حيث ينقسم هذا القرص إلى قسمين: أحدهما رقيق نجده في جميع المجرات الحلزونية وتكون سرعة نجومه متشابهة، والآخر سميك ويتراكب فوق القرص الأول لكن مادته النجمية أقل كثافة من مادة القرص الرقيق، إلا أن النجوم التي وجدها العلماء في هذا القسم تنطلق بسرعات تختلف كثيرا فيما بينها، ويقول هؤلاء ان هذه النجوم ليست سوى بقايا لمجرة تم ابتلاعها من قبل مجرتنا يوماً ما.

وتشير الباحثة فرانسواز كومبس من مرصد باريس إلى أن بعض المجرات المشابهة لمجرتنا لا تمتلك قرصا سميكاً، وهو ما يدل على أنها كانت أكثر هدوءاً من غيرها وأقل شرهاً. وتضيف كومبس أن من أهم الأشارات الدالة على حدوث أندماج عنيف بين مجرة درب التبانة وإحدى المجرات الأخرى، هو عمر الكتل النجمية التي تحيط بنا حيث يلاحظ أن عمر هذه المجموعات النجمية الشديدة التراص، قديم جدا وأنها تتشكل أثناء تصادم مجرتين متجاذبتين.




ويذكر أن مجرتنا شوهدت في عام 1994 وهي في خضم إحدى عمليات الألتهام، ففي ذلك العام أكتشف الباحث رودريجو ايباتا أثناء تحضيره رسالة الدكتوراه في جامعة كامبريدج، منطقة نجمية قريبة من مركز المجرة تتميز بكثافة عالية غير عادية، ولاحظ رودريجو أن هذه المنطقة كانت أكبر من أن تكون مجرد تجمعات نجمية، ولذا فقد أطلق عليها “مجرة القوس القزمة” لأنها وجدت في كوكبة برج القوس، وعلى وجه السرعة أعتبر العلماء هذه المجرة أنها أقرب المجرات إلى الشمس حيث تقع على مسافة تبلغ 75 ألف سنة ضوئية منها مقابل 179 ألف سنة ضوئية بالنسبة لسحابتي ماجلان. وأثبتت الأبحاث اللاحقة على مجرتنا أنها في مرحلة تسعى فيها إلى تفكيك المجرة المكتشفة في برج القوس، لا سيما أن أذرعها تمتد حول قطبي مجرتنا. وتشير آخر الدراسات التي أجريت باستخدام برامج المحاكاة إلى أن مجرة برج القوس لن تقاوم لفترة طويلة، إذ لا تكاد تنهي دورة أو دورتين حول مجرة درب التبانة، حتى تتشتت بنجومها داخل النواة المركزية.

يرى الباحثون أن ظاهرة “الالتهام الذاتي” ليست محصورة في منطقة درب التبانة كمجرة، بل ثمة آلاف الثقوب السود الأخرى الصغرى المعروفة باسم “الثقوب السودالنجمية” والتي تقطن في بقية أجزاء المجرة. ويشير دانييل روان إلى أن هذه الثقوب عبارة عن بقايا لنجوم هائلة أنفجرت وأنهدمت على نفسها من الداخل، ويمكن لهذه النجوم أن تكون ثقوباً سوداً تصل كتلها إلى عشر أمثال كتلة الشمس لكن شريطة أن تكون الكتل محصورة ضمن حيز صغير نوعا ما، أي ما يماثل كرة بنصف قطر يبلغ 3 كيلومترات وتحتوي على كتلة تعادل كتلة الشمس.


انواع المجرات



مجرات اهليلجية (بيضوية)





المجرة الإهليلجية (رمزها اللاتيني E) تصنف وفق تسطح هذه المجرات. فالمجرة E0 ذات شكل كروي، أما المجرة E7 فهي تكاد تكون قطع ناقص. و تجدر الإشارة هنا إلى أن شكل المجرات الإهليلجية لا يأتي من كون أن القرص المجرّي متفلطح و أنما كل المجرة هي على هذا الشكل. تشكل هذه المجرات نسبة %25 من مجموع المجرات الموجودة في الكون المرصود، و كتلها متابينة. فهناك القزمة، كتلك المجرات التابعة لمجرة درب التبانة التي تقارب كتلتها مليون نجم مثل الشمس ( أو نقول مليون كتلة شمسية) و هناك في الطرف الآخر المجرات الإهليلجية العملاقة و هي أضخم المجرات المعروفة حتى الآن حيث تزيد كتلتها عن 10 آلاف مليار كتلة شمسية (أو ما يعادل 100 مجرة حلزونية متوسطة)






وهي التي لها أذرع تلتف بشكل لولبي نحو الخارج انطلاقا من انتفاخ مركزي، وتعتبر المجرات الحلزونية أكثر المجرات انتشاراً في الكون حيث تصل نسبتها إلى الثلثين، ويفسر الشكل الحلزوني بأن دوران قرص مجرة حلزونية حول محوره يؤدي إلى قوة مركزية توازن الجذب الثقالي حيث ان مركز المجرة يدور بسرعة أكبر من طرفها، مما يؤدي إلى تحول البنية الدائرية إلى بنية حلزونية. ومجرتنا درب التبانة تعتبر من المجرات الحلزونية


مجرة عدسية



مجرة يذكرنا شكلها بشكل العدسة، ما بين المجرة الحلزونية و المجرة الإهليجية،وهي تأخذ شكل المجرة الحلزونية ولكن بدون أذرع وتأخذ شكل قرص بدون أي تركيب واضح. ويرجع هذا إلى سببين :

إما ان تكون تلك المجرات قد استهلكت أغلب المادة المنشرة بين النجوم بمعنى انها تحتوي على نجوم قديمة فقط والتي وجدت في توزيع متساوي في قرص المجرة خلال الوقت.

أو لأن المجرة لم تصادف أي مجرة مجاورة قد تؤثر عليها وذلك خلال المائة المليون سنة القليلة الماضية .

من خلال أشكال تلك المجرات وأيضا محتواهم تعتبر مجرات إهليجية بدلا عن كونهم مجرات ذات أصل حلزوني، وقد سبب هذا في أغلب الأحيان إختلاط في التصنيف والمعتمد عليه هو تصنيفهم ضمن المجرات الاهليجية.

ومن أمثلة هذا النوع من المجرات:



المجرة NGC 4374 والتي تسمى M 84.



المجرة NGC 4382 والتي تسمى M 85.



المجرة NGC 4406 والتي تسمى M 86.



المجرة NGC 5866 والتي تسمى M102 و Spindle Galaxy .



مجرة غير منتظمة




المجرة الشاذة أو غير المنتظمة هي مجرة تظهر بشكل عشوائي غير منتظم وليس لها شكل معين مثل المجرات الإهليجية والحلزونية، ويحتوي معظم هذه المجرات غير المنتظمة على سحب غازية متلبدة ونجوم زرقاء لامعة وإن كان بعضها فقيرا في السحب الغازية، وكذلك تحوي نجوما من نوع العمالقة الحمر متقدمة في السن، ويرى العلماء إن معظمها تكون من تصادم المجرات فيما بينها فتشوه شكلها للشكل الحالي، ويعتقد العلماء أن المجرات الشاذة تشكل حوالي ربع مجرات الكون المنظور، وأكثر المجرات الشاذة كانت إما حلزونية او إهليليجية لكن عوامل الجذب شوهت المجرة لتظهر بهذا الشكل.


و منها:

NGC 6240




NGC 3109




IC 10

تابع
يمكنك مشاهدة توقيعي بالنقر على زر التوقيع

[الشيخ درويش عبود المغربى]

طرح جميل ورائع بارك الله فيك الفاضلة نسائم
يمكنك مشاهدة توقيعي بالنقر على زر التوقيع

[orphan]

مشكووورة علي طرح الجميل ورائع وبارك الله فيك ونتظر المزيد منك

[نسائم الرحمن]

مشكووورة علي طرح الجميل ورائع وبارك الله فيك ونتظر المزيد منك

جزيل الشكر على المرور الكريم استاذ اورفان وعلى التشجيع الجميل بارك الله فيك ودمت في احسن حال
يمكنك مشاهدة توقيعي بالنقر على زر التوقيع

[نسائم الرحمن]

القمر

كلمة "قمر" تستخدم للإشارة إلى أي جرم سماوي أو صناعي، يدور بمدار معين حول الأرض، أو أيِ من الكواكب الأخرى، فكوكب زحل مثلاً له ثمانية عشر قمراً (تابعاً). وهناك تسمية أُخرى للقمر ويسمّى بها أحياناً وهي "لونا". عرف القمر باللغات السامية القديمة ومنها العربية بإسم سنين ومنه اشتق اسم شبه جزيرة سيناء وجبل صنين في لبنان. جانب القمر الذي لا يُرى من الأرض يسمّى "الجانب البعيد"، أو "الجانب المظلم"، وسمّي بهذا الإسم لعدم قدرة بني البشر من النظر إليه من الأرض، فلو كانت هناك مركبة فضائية على هذا الجانب المظلم فسيتعذر الإتصال اللاسلكي بين الأرض وبين مركبة الفضاء. سيتركز هذا المقال عن القمر المتعارف عليه بين الناس، وهو القمر التابع للأرض.

حركة القمر

يقوم القمر بدورة كاملة حول الأرض مرة واحدة كل 4 أسابيع تقريباً، وفي كلّ ساعة تمر، يتحرك القمر بمقدار نصف درجة، ويمضي القمر في مدار له يميل على دائرة البروج Zodiac بنحو 5 درجات.

تقاس دورة القمر حول الأرض بالأشهر النجمية وبالأشهر الأقترانية.

* الدّورة النجمية: وهي الفترة الزمنية التي يحتاجها القمر ليدور دورة واحدة حول الأرض بالنسبة للنجوم، وتستغرق 27 يوماً وثلث اليوم.
* الدّورة الأقترانية: وهي الفترة الزمنية التي يحتاجها القمر ليدور دورة واحدة حول الأرض بالنسبة للشمس، وتستغرق 29 يوماً ونصف اليوم. وهي نفس الفترة التي يحتاجها القمر ليدور حول نفسه دورة كاملة، ولهذا السبب يرى الناظر من الأرض نفس الوجه للقمر.

مكوّنات القمر

منذ أربع مليارات سنة ونصف، كان القمر مغطّى بالحمم البركانية المنصهرة والتي شكّلت محيطات من الحمم على سطح القمر.ومنذ هذا الوقت إلى اليوم القمر يبعد عن أرضنا 2.5 أنش كل عام. وتتكون قشرة القمر من المواد الأوّلية التّالية : يورانيوم، ثوريوم، بوتاسيوم، اكسجين، سيليكون، مغنيسيوم، حديد، تيتانيوم، كالسيوم، المنيوم، والهيدروجين. وعندما تسقط الإشعاعات الكونية على تلك العناصر الأولية، تقوم تلك العناصر على إنعكاس تلك الإشعاعات بخواصّ مختلفة تعتمد على طبيعة العنصر الأولي العاكس للإشعاع وبصورة إشعاعات "جاما". وتجدر الإشارة ان بعض العناصر الأولية على سطح القمر تُصدر إشعاعات جاما بدون الحاجة لتعرّض تلك المواد الأولية لأي نوع من الإشعاعات الكونية كاليورانيوم أو البوتاسيوم والثوريوم.

وجود الماء

قامت النيازك والشهب بالإصدام بالقمر مرات ومرات عديدة، ويُرى ذلك جلياُ في النتوءات الواضحة على سطح القمر. وقد حمل الكثير من تلك النيازك والشهب الماء، وحطّ على سطح القمر بمعيّة النيازك والشهب، وبمجرّد تعرض ماء النيازك والشهب لحرارة الشمس، يتفكك الماء لمكوّناته الأصلية (هيدروجين وأكسجين)، وتبدأ هذه العناصر في التطاير في الفضاء، وتبقى فرضية وجود الماء قائمة إمّا بوجوده على السطح، أو تحت قشرة القمر.

الخسوف والكسوف


خسوف كلي للقمر


كسوف حلقي للشمس

يخسف القمر إذا وقعت الأرض بين أشعّة الشمس وبين جزء من القمر أو كلّ القمر، فظلّ الأرض حين تمرّ في مجراها حول الشمس يقع على القمر ويرى أهل الأرض وكأن القمر قد أُقتُطِع من نوره شيء. وننوه هنا أن ليس للقمر نور طبيعي وما النور السّاطع من القمر إلا إنعكاس أشعّة الشمس من على القمر إلى الأرض، فيراه من على الأرض وكأنه ذو نور ساطع. ولا تحدث ظاهرة خسوف القمر إلا في حالة القمر المكتمل (بدر). أمّا في ما يخصّ الكسوف، فيحصل الكسوف للشمس حين يحجب القمر أشعّة الشمس عن الأرض، وتحدث ظاهرة الكسوف في بداية تكوين القمر (هلال).

إستكشافات القمر

أول من قام بإستكشاف الجانب المظلم من القمر كانت المركبة الفضائية السوفييتية "لونا 2" عندما قامت بجولات مدارية حول القمر في 15 سبتمبر 1959، وأول من حطّ قدمه على سطح القمر هو "نيل ارمسترونج"، قائد المركبة الفضائية الأمريكية "أبولو 11" في 20 يوليو 1969. وفي تلك الفترة، كانت الحرب الباردة في أوجها بين الإتحاد السوفييتي والولايات المتحدة، وأجّج هذا الإنجاز الأمريكي السباق إلى الفضاء بين الإتحاد السوفييتي والولايات المتّحدة. وقد وضع رائد الفضاء "نيل أرمسترونج" لوحة معدنية على سطح القمر كُتب فيها "هنا حطّت أقدام رجال من كوكب الأرض في يوليو 1969 بعد الميلاد، لقد جئنا بسلام باسم البشرية"، وقام رواد الفضاء الثلاثة بالتوقيع على اللوحة المعدنية كما وقّعها الرئيس الأمريكي آنذاك، ريتشارد نيكسون.

الساتل

الساتل أو الساتل الفضائي أو القمر الصناعي هو مركبة تدور في فلك في الفضاء الخارجي حول الأرض أو حول كوكب آخر، ويقوم بأعمال عديدة مثل الاتصالات والفحص والكشف.

التسمية

كان العرب أول من استخدم كلمة الساتل في علم الفلك دلالة على الأجسام الفضائية التي تتبع أخرى وتدور في فلكها، فالقمر ساتل للأرض، وجمعها سواتل (من سَتَلَ القومُ سَتْلاً وانْسَتَلُوا، أي خرجوا متتابعين واحداً بعد واحد). وكلمة ساتل العربية دخلت اللغة الإنجليزية من خلال اللغتين اللاتينية و الفرنسية لتصبح (بالإنجليزية: Satellite)

إطلاق السواتل

حين تقرر جهة ما إطلاق ساتل لها تقوم بالاتفاق والتعاقد مع إحدى الشركات الفضائية المتخصصة في ذلك. ولأغراض التأمين يصنع ساتلين متطابقين تماما، حتى إذا تاه الساتل في الفضاء لأخطاء فنية ولم يبقى في مداره، يقوموا باطلاق النسخة الثانية. ويستخدم لهذاالغرض مركبات فضائية خاصة تحمل هذه السواتل معها وتطلقها في مدارها الخاص. ثم باستخدام وسائل التحكم عن بعد يقوم فريق أرضي بضبط هذا الساتل للقيام بمهامه.

تجهيزات السواتل

تجهز السواتل قبل إطلاقها بخلايا ضوئية لتوليد الطاقة اللازمة من أشعة الشمس لتشغيلها. كما تجهز باللواقط والمرسلات والكاميرات والرادارات الخاصة تبعا لتخصص هذه السواتل. ويمكن التحكم فيها عن بعد. وحسب نوع الساتل يتحدد ارتفاع مداره وطريقة واتجاه تحركه ومنطقة تغطيته.

أنواع السواتل الفضائية

تتنوع الأغراض المتطلبة من السواتل فتم إنشاء أنواع معينة لكل غرض. من بين هذه الأنواع:

* السواتل الفلكية.



* السواتل المستخدمة للاتصالات.
* السواتل المراقبة للأرض.



* السواتل المستخدمة للملاحة.
* السواتل المستكشفة.


محطة الفضاء الروسية مير

* المحطات الفضائية.
* السواتل المستخدمة لمعرفة حرارة الجو.
* السواتل الدقيقة.



* السواتل العسكرية

يتبع
يمكنك مشاهدة توقيعي بالنقر على زر التوقيع

[نسائم الرحمن]

النيازك

النيازك ( مفردها نيزك ) ، و هي أكبر من الشهب ، هي قطع صخور تسبح في الفضاء ، وعندما تمر قرب الأرض فإن الجاذبية الأرضية تسحبها إليها ، وحين تدخل الغلاف الجوي الأرضي فإنها تحتك بالهواء ، وترتفع حرارتها وتتفكك عادة إما إلى غبار أو تتبخر ، وقد تصل بعض أجزائها إلى الأرض ، ومرورها بالغلاف الجوي وإرتفاع درجة حرارتها وسقوطها السريع يجعلها تبدو لامعة كالنجوم التي تتحرك بسرعة ، فأعتقد البعض انها نجوم ساقطة.

(والنجم إذا هوى) وهوى باللغة العربية معناها سقط من أعلى إلى أسفل، فإذاً هذا النجم سيهوي من السماء إلى الأرض. وحلف بنجم سيهوي من السماء إلى الأرض، والنجم في اللغة العربية هو جرم سماوي مضيء.

آثار النيازك على الأرض

وفي ذات مرة كان مزارع يحرث حقله في يوركشاير في بريطانيا سقط على بعد تسعة أمتار منه نيزك وزنه 25 كيلو غراما.

كما أرتطم بالأرض نيزك وقع في منطقة سيبيريا في يوم 30 يونيو 1908م، وكان نيزكا صغيرا ودمر 2000كم2 من الغابات. وكذلك سقط نيزك ضخم في أريزونا بالولايات المتحدة وأحدث فوهة قطرها يربو على الكيلو متر. ومنذ وقت ليس بالبعيد في عام 1947م، سقط نيزك في سيبريا وأحدث أنفجارا هائلا.

وهناك نظرية علمية ترى إن أنقراض العظايا الضخمة ( الديناصورات)، سببه نيزك عملاق ضرب الكرة الأرضية، فقبل أكثر من 65 مليون سنة كانت العظايا الضخمة (الديناصورات) تعيش على الأرض وفجأة ضربها نيزك عملاق عندما سقط على سطحها وكان يبلغ عرضه حوالي عشرة كيلومترات وسرعته 90 ألف كم \ساعة. وتسبب في القضاء على العظايا الضخمة (الديناصورات)، وتدمير النباتات والأحياء في نطاق آلاف الكيلومترات من موقع سقوطه على الحافة الجنوبية لقارة أمريكا الشمالية. وأباد ما يعادل 70 % من الأحياء من شدة الإصطدام ومن البرد والجليد حيث اجتاح الكرة الأرضية عصر جليدي طويل لم يبق على العظايا الضخمة (الديناصورات) والحياة بأشكالها المختلفة فوق سطح الأرض ،سواء أكانت نباتية أم حيوانية، ولم يعد لها وجود في سجلات الحفريات القديمة. وتطورت بعده الثدييات وظهر الإنسان.

وفي بداية التسعينات من القرن الماضي عثر العلماء على فوهة هذا الجرم النيزكي وقطرها 180كم في شبه جزيرة يوكاتان Yucatán Peninsul بالمكسيك وقدرت قوته التدميرية بآلاف القنابل الذرية كالتي ألقيت فوق هيروشيما.

وفي عام 1994م أنتبه العلماء لخطورة الأجسام القادمة من الفضاء والتي ترتطم بكوكبنا ولاسيما بعد حادثة المذنب (شوميكر – ليفي) الذي ضرب كوكب المشتري ثم عادت شظاياه بعد أسبوع تصطدم بهذا الكوكب من جديد ونتج عن هذا الاصطدام ما قوته أكبر مما ننتجه من أسلحة الدمار الشامل على الأرض وحدث أيضاً أرتفاع لدرجات الحرارة حتي بلغت ثلاثة أضعاف درجة حرارة سطح الشمس ولو كان هذا الإرتطام قد حدث معنا لأصبحت الأرض بما فيها هباءً منثوراً ولأصبحنا في خبر كان.

نيزك أبوفيس

كان مركز الفضاء النرويجي قد أعلن في أواخر عام 2005م، أن نيزكا كبيرا يطلق عليه "أبو فيس" (APOPHIS) سيرتطم بألارض عام 2029م. حيث سيدور في فلك خاص به حولها مع اقترابه منها ليصيبها يوم الجمعة 13 أبريل عام 2029م، وسيرتطم بروسيا ويدمر جزءاً كبيراً منها وستشهد الأرض صيفاً لمدة ثلاث سنوات بسبب الغبار المتطاير نتيجةهذا الأرتطام المحتمل. وهناك ما بين 900 و1100 نيزك قريبة من الأرض ومساحة أحجام بعضها يتجاوز كيلومتر مربع،.ويعد نيزك أبوفيس أكبر نيزك معروف وهو عبارة عن صخرة كبيرة. لأن قطره 500 متر،. و بسبب دورانه واقترابه من الأرض فمن المحتمل أن يدمر الأقمار الصناعية الموجودة في الفضاء. ويتوقع علماء الفيزياء الفضائية قوة ارتطام أبوفيس بالأرض ستعادل انفجار2000 ميجا طن من متفجرات مادة تي إن تيTNT، وسينجم عن الارتطام حفرة قطرها أربعة كيلومترات. لكن لدينا الوقت الكافي لمنع وقوع الاصطدام أو التقليل من آثاره التدميرية أو التوصل إلى وسيلة لدفع هذا النيزك بعيداً عن الأرض. فالعلماء يتوقعون اقترابه الكبير من الأرض عام 2029وسيمكن رؤيته بالعين المجردة في أوروبا وأفريقيا وغربي آسيا . وطوال التاريخ الإنساني المثبت لم ير عن كثب جسم قريب بالعين المجردة. وأستطاعت المركبات الفضائية (بيونير وفايكنج وفويجير وغيرها) أن تجوب النظام الشمسي وأرسلت صورا للأجرام السماوية الصلبة مليئة بفوهات نتجت عن أرتطام الكويكبات والمذنبات، وأمكن بواسطة التلسكوبات الأرضية رؤية حوالي 3 ألاف فوهة نيزكية على السطح المقابل لنا من القمر، وكوكب الأرض والأجرام الأخرى في النظام الشمسي تعرضوا إلى مثل هذا الأرتطام.

الثقب الأسود

الثقب الأسود هي منطقة في الفضاء، عبارة عن كتلة كبيرة في حجم صغير تسمى الحجم الحرج بالنسبة لهذه الكتلة، حيث تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها أنهيار من نوع خاص هو الأنهيار بفعل الجاذبية ،و ذلك ينتج عن القوة العكسية للإنفجار حيث أن هذه القوة تضغط النجم و تجعله صغيراً جداً وذا جاذبية قوية خارقة، ويزداد تركيز الكتلة أي كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وإنعدام الفراغ البيني بين الجزيئات)، وتصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة لا يمكن لأي جسم يمر بمسافة قريبة منه أن يفلت من جاذبيتهُ مهما بلغت سرعته وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لـأينشتاين فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية، أما الثقب الأسود فإنه يقوس الفضاء إلى حد يمتص الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم إذ لا يمكن لأي إشارة أو معلومة أو موجة أو جسيم الافلات من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. وأمكن معرفة وجوده بمراقبة بعض الأشعاعات من الأشعة السينية التي تنطلق من المواد حين تتحطم جزيئاتها نتيجة أقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته، وللتوضيح فإن تحول الكرة الارضية إلى ثقب أسود يستدعي تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالية.

أي بمعنى أنضغاط مادتها لجعلها من غير فراغات بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة المنضدة في الحجم ووزنها الهائل يبقى على ما هو عليه. حيث أن الفراغات الهائلة بين الجسيمات الذرية نسبة لحجمها الصغير يحكمها قوانين فيزيائية لا يمكن تجاوزها أو تحطيمها في الظروف العادية.

تاريخ مفهوم الثقوب السوداء

كان طرح فرضية إمكانية وجود مثل هذه الظاهرة هو أكتشاف "رومر" أن للضوء سرعة محدودة وهذا الأكتشاف يطرح تساؤل لماذا لاتزيد سرعة الضوء إلى سرعة أكبر وكانت الأجابة: لأنه قد تكون للجاذبية تأثير على الضوء ومن هذا الأكتشاف كتب "جون مينشل " عام 1783م، مقالاً أشار فيه إلى أنه قد يكون للنجم الكثيف المتراص جاذبية شديدة جداً، إلى أن الضوء لا يمكنهُ الإفلات منها. فأي ضوء ينبعث من سطح النجم تعيده هذه الجاذبية، وأقترح أيضاً وجود نجوم عديدة من هذه النجوم، مع أننا لا يمكننا أن نرى الضوء لأنها لا تبعثه إلا أننا نستطيع تلمس جاذبيتها. وهذه النجوم ما نسميه "بالثقوب السوداء ". فهي فجوات في الفضاء، وأهملت هذه الأفكار لأن نظرية موجات الضوء كانت سائدة في ذلك الوقت. وفي 1796م، أعاد العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس هذه الفكرة إلى الواجهة في كتابه Exposition du Système du Monde (تقديم نظام الكون)، لكن معاصريه شككوا في صحة الفكرة لهشاشتها النظرية. إلى أن جاءت نظرية النسبية العامة لالبرت اينشتاين التي برهنت عن أمكانية وجود الثقوب السوداء. فبدأ علماء الفلك يبحثون عن آثارها، حيث تم أكتشاف أول ثقب أسود سنة 1971م. وتحولت الآراء حول الثقب الأسود إلى حقائق مشاهدة عبر المرقاب الفلكي الراديوي الذي يتيح للراصدين مشاهدة الكون بشكل أوضح، وجعل نظرية النسبية حقيقة علمية مقبولة عند معظم دارسي علوم الفيزياء.

حيـاة النجوم

يتكون النجم من كمية من الغازات الهيدروجين بالتجمع والتهافت والانخساف على بعضها البعض ومع هذا التقلص يزداد تصادم الغازات فيما بينها بسرعات كبيرة، ويسخن الغاز حتى يصبح حاراً جداً إلى درجة أن تندمج ذرات الهيدروجين عند تصادمها لتكونّ الهليوم، بشكل تفاعل نووي يشابه تفاعلات القنبلة الهيدروجينية لكون حجم النجم ضخم ويستطيع مقاومة جاذبيته الذاتية بعد أن يكون قد أستهلك كامل وقوده. فعندما يكون النجم صغيرا تقترب جسيمات المادة من بعضها البعض كثيرا ووفقاً لمبدأ "باولي " في الأستبعاد يجب أن تكون سرعات الجسيمات أكثر منه بين الإلكتروات ولذلك سميت نجوم نيوترونية قد لا يتعدى نصف قطرها عشرة أميال أو نحوه مع كثافة عالية تعد بمئات الملايين من الأطنان في الأنش الواحد ويتم التنبؤ بوجودها ولم يتمكن من مشاهدتها ولم تكتشف إلا بعد فترة طويلة.

وستكون نهاية الزمان ونهاية أي نجم المنسحق بشكل هذا المتفرد ولا يمكن للمعلومات أن تأتينا لأنها قد تعطلت إلا أن أي مشاهد خارج المتفرد لا يتأثر بتعطيل هذه القوانين (وهذا يعني ان قوانين الفيزياء التي نعرفها لا تعمل داخل الثقب الأسود لأنها تكون معطلة مثل الانفجار العظيم تتعطل فيه القوانين لكن نحن خارج الثقب الاسود لا نتأثر بهذا التعطيل). وبعبارة أخرى إن هذه القوانين لا تتعطل ولكنها تعمل وفق أبعاد أخرى تشمل بيئة الثقوب السوداء حسب رأي علماء الفلك.

وهناك حلول أخرى للنسبية العامة تحمي رائد الفضاء كي يتفادى الإصطدام بالمتفرد وهي أن يقع وسط ثقب دودي ويخرج في منطقة أخرى للكون وهذه الحلول تفتح إمكانات كبيرة في السفر عبر الفضاء والزمان وهي ما زالت آراء نظرية لا وجود لها في واقعنا الحالي.

ولكن هذه الأحداث ليست مستقرة فوجود أي شي قد يغيرها والشخص الموجود في التفرد لا يمكن أن يكون إلا في مستقبله لان قوانين الرقابة الكونية cosmic censorship تنص على أنه لا يمكن أن يكون المتفرد إلا في الماضي السحيق (الانفجار العظيم ) أو في المستقبل ويحتمل أن تثبت أي صيغة للرقابة الكونية أنه قد يكون ممكن السفر عبر الماضي على مقربة من المتفرد العادي...

الثقوب السوداء والنظرية الكَمِّية

أفق الحدث هو (حدود منطقة من الزمان والمكان التي لا يمكن للضوء الإفلات منها) وبما أنه لا شي يمكنه السير بأسرع من الضوء، فإن أي شي يقع في هذه المنطقة سوف يبلغ بسرعة منطقة ذات كثافة عالية ونهاية الزمان.

وتتنبأ النسبية العامة بأن الأجسام الثقيلة المتحركة سوف تتسبب ببث موجات جاذبية وهي تموجات في أنحناء الفضاء (هذه التموجات على حسب فهمي هي ليست مثل موجات الراديو بل هي موجات في الزمكان تخيل أنك تمشي في بركة ماء سوف تتكون موجات من الماء بسبب حركة في البركة و هذه الموجات الناشئة هي مكانية ذات ثلاث أبعاد وموجة مثلها معها زمانية لتكون موجات من بعد رابع هي التي يقصد بها أنحناءات الفضاء) تنتقل بسرعة الضوء وتشبه موجات الضوء التي هي تموجات الحقل الكهرمغناطيسي إلا أنها يصعب أكتشافها وهي كالضوء تأخذ الطاقة من الأجسام التي تبثها وبالتالي يتوقع أن ينهار نظام من الأجسام الضخمة ويعود في النهاية إلى وضع مستقر لان الطاقة في أي حركة سوف تحمل بعيدا.

على سبيل المثال دوران الأرض حول الشمس يولد موجات جاذبية ويكون تأثير مسارات الطاقة في تغير مدار الأرض حول الشمس الذي يؤدي في آخر المطاف إلى أن الأرض تقترب من الشمس حتى تستقر داخلها ومعدل ضياع الطاقة ضئيل جدا.

وشوهد هذا التأثير في نظام النجم النابض وهو نوع خاص من النجوم النيوترونية تبث نبضات منتظمة من موجات الراديو، ويضم هذا النظام نجمين نيترونيين يدوران حول بعضهما البعض.

شكل النجوم التي تكون منها الثقب الاسود

وفي عام 1967م، حدثت ثورة في دراسة الثقوب السوداء على يد العالم "إزرائيل " - وهو عالم كندي ولد في برلين – بين أن الثقوب السوداء غير دوارة، وفقا لنظرية النسبية العامة ولابد أن تكون بسيطة جداً فهي كروية تماماً. ولا يتوافق حجمها إلا على كتلتها وأي ثقبين سوداويين، بكتلة متساوية هما متساويان بالحجم. وقد أمكن وضعهما عن طريق حل خاص لمعادلات " آينشتاين " قبل النسبية العامة بقليل وكان من المعتقد به أن الثقب الأسود لا يتكون إلا عند انسحاق جسم كروي تماما. وأن النجوم ليست كروية تماما، ولا يمكن بالتالي أن يسحق إلا بشكل متفردا عاريا، لكن هتاك تفسيرات مختلفة لنتيجة " إزرائيل " تبناها " روجربيزور " و "جون ويلر " فقد أبديا أن الحركات السريعة في انسحاق النجم يعني أن موجات الجاذبية المنبعثة منه تجعله أكثر كروية إلى أن يستقر في وضع ثابت ويصبح كروياً بشكل دقيق، وعلى حسب هذه النظرية أي نجم دوار يصبح كرويا مهما كان شكله وبنيته الداخلية معقدتين، وسوف ينتهي بعد أنسحاقه بالجاذبية إلى ثقب أسود كروي تماما يتوقف حجمه على كتلته. وفي عام 1963م، وجد "دوي كير " مجموعة من الحلول لمعادلات النسبية العامة تصف الثقوب السوداء الدوارة التي أغفلها "إزرائيل ". فإذا كانت الدورات صفر يكون الثقب الأسود كروي تماما ويصبح الحل مماثلاً لحل "شفارزشيلد". أما إذا كان الدوران غير صفر ينتفخ الثقب الأسود نحو الخارج قرب مستوى خط أستوائه تماما مثل الأرض منبعجة من تأثير دورانها. لقد أفترض إزرائيل أن أي جسم ينسحق ليكون ثقبا أسود سوف ينتهي إلى وضع مستقر كما يصف حل كير.

حجم الثقوب السوداء و أدلة وجودها

في عام 1970م بين "براندون كارتر " أن حجم وشكل أي ثقب أسود ثابت الدوران يتوقف فقط على كتلة ومعدل دورانه بشرط يكون له محور تناظر ، وبعد فترة أثبت ستيفن هوكنغ أن أي ثقب أسود ذى دوران ثابت سوف يكون له محور تناظر. واستخدم "رو بنسون " هذه النتائج ليثبت أنه بعد انسحاق الجاذبية بان الثقب الأسود من الاستقرار على وضع يكون دوارا ولكن ليس نابضا،وأيضا حجمه وشكله يتوقفان على كتلته ومعدل دورانه دون الجسم الذي انسحق ليكونه .

ماهي الأدلة على وجود هذه الثقوب؟

الثقوب السوداء لا دليل عليها سوى حسابات مبنية على النسبية لذلك كان هناك من لم يصدق بها. وفي عام 1963م، رصد "مارتن سميدت " وهو عالم فلكي أمريكي الإنزياح نحو الأحمر في طيف جسم باهت يشبه النجم في اتجاه مصدر موجات الراديو فوجد أنة أكبر من كونه ناتج عن حقل جاذبية فلو كان انزياحه بالجاذبية نحو الأحمر لكان الجسم كبير الكتلة وقريبا منا بحيث تنزاح مدرات الكواكب في النظام الشمسي. وهذا الانزياح نحو الأحمر ناتج عن توسع الكون وهذا يعني بدوره أن الجسم بعيداً جدا عنا ولكي يرى على هذه المسافة الكبيرة لابد وأنه يبث مقدار هائلاً من الطاقة والتفسير الوحيد لهذا ناتج انسحاق بالجاذبية ليس لنجم واحد بل لمنطقة مركزية من إحدى المجرات بكاملها وتسمى الكوازار وتعني شبيه النجوم.

الكوازارات

في عام 1967م أكتشفت "جوسلين بل" أجسام في الفضاء تبث نبضات منتظمة من موجات الراديو وكانت يعتقد بأنها أتصلت مع الحضارات غريبة في المجرة ولكنها توصلت إلى أن هذه النبضات ناتجة عن نجوم نابضة كانت في الواقع نجوم نيترونية دوارة تبث هذه النبضات هي بسبب تداخل معقد بين حقولها الجاذبة وبين المادة المحيطة بها وهذه النبضات هي الدليل الأول على وجود الثقوب السوداء ولكن كيف يمكن لنا اكتشاف أو استشعار الثقب الأسود مع أنه لا يبعث الضوء؟ ذلك عن طريق دراسة القوة التي يمارسها الثقب الأسود على الأجسام المجاورة فقد شاهدوا نجما يدور حول آخر غير مرئي ولكن ليس هذا شرطً أن يكون النجم غير المرئي ثقباً أسود فقد يكون نجماً باهتاً .

ومع هذه الجاذبية العالية والطاقة الهائلة التي يبثها الثقب الأسود فإنه قد تتولد جسيمات ذات طاقة عالية جداً قرب الثقب الأسود ويكون الحقل المغناطيسي شديداً بحيث تتجمع الجسيمات في نوافير تنطلق خارجاً على طول محور الدوران ونشاهد مثل هذه الجسيمات في عدد من الكوازار .

إشعاع الثقب الاسود

من فكرة تعريف الثقب الأسود كمجموعة من الأحداث التي لا يمكن الإفلات منها بعيداً، ويعني أن الثقب الأسود أي أفق الحدث مكون من مسارات أشعة الضوء في الزمكان وبالتالي لا يستطيع الضوء الابتعاد عن الثقب الأسود بل يحوم عند أطرافه إلى الأبد. أن هذه المسارات لا يمكن أن تقترب من بعضها البعض فإذا أقتربت فلابد أن تندمج لتصبح واحدة وفي هذه الحالة تقع في ثقب أسود، ولكن إذا أبتلع الثقب الأسود هذه الأشعة فهذا يعني أنها لم تكن على حدوده، وهذا يعني أنه يجب أن تكون الأشعة متوازية أو متباعدة، وإذا كانت الأشعة التي يتألف منها أفق الحدث لا يمكنها أن تتقارب فإن مساحة أفق الحدث تبقى كما هي أو تتسع مع الزمان، وفي الواقع تتسع المساحة كلما وقع في الثقب الأسود مادة أو إشعاع وإذا تصادم ثقبان أسودان واندمجا معا في ثقب واحد فإن مساحة أفق حدث للثقب الجديد تساوي مجموع مساحتي الثقبين الأوليين أو أكبر وبناءً على هذا التعريف وهذه الفكرة فسوف تكون حدود الثقب الأسود هي هي للثقب الأسود وأيضا مساحتهما بشرط أن يكون الثقب الأسود صار إلى وضع مستقر لا يتغير مع الزمن، كان هذا السلوك لمساحة الثقب الأسود مستوحى إلى حد بعيد من سلوك مقدار مادي يدعى "أنتروبيا"-وهو مقياس درجة الخلل أو أضطراب نظام ما - ويعرف تقدير أو وصف هذه الفكرة الدقيقة بالقانون الثاني للديناميكا الحرارية فهو ينص على إن "الأنتروبيا" لنظام معزول تتزايد باطراد وعندما يندمج نظامين معا، تكون "أنتروبيا" النظام الموحد، أكبر من مجموع الأثنين في كل منهما، وأقترح طالب أبحاث اسمه "جاكوب بكنشتاين" إن مساحة أفق الحدث هي مقياس أنتروبيا لثقب الأسود؛ فكلما سقطت فيه مادة تحمل أنتروبيا كلما وأتسعت مساحة أفق الحدث ’بحيث أن مجموع أنتروبيا المادة خارج الثقوب السوداء ومساحة الآفاق لا تنقص أبدا، فإذا كان للثقب الأسود أنتروبيا فلابد أن تكون له حرارة كذلك كل جسم ذي حرارة معينة لابد أن يبث إشعاع بمعدل ما وهذا الإشعاع ضروري لتفادي خرق القانون الثاني للديناميكا. أي أنه يجب أن تبث الثقوب السوداء إشعاعاً ولكن الثقوب السوداء بحكم تعريفها بالذات أجسام يفترض أن لا تبث شيئا.

وفي الحقيقة الثقوب السوداء الدوارة تبث جسيمات ذرية، ولكن عندما أجرى ستيفن هوكنغ حساباته ظهرت له نتيجة مزعجة وهى أنه حتى الثقوب السوداء غير الدوارة تبث جسيمات ذرية وهذه النتيجة كان يعتقد ستيفن أنها ناتجة عن أعتماده تقديرا خاطئا وأخيرا أكد له طيف هذه الجسيمات هو بالضبط ما قد يصدر عن جسم حار.

كيف يبدو أن الثقب الأسود يمكنه بث جسيمات مادمنا نعرف أن لا شي يمكنه الإفلات من أفق الحدث؟ الجواب كما تفيد نظرية الكم هو إن الجسيمات لا تصدر من داخل الثقب الأسود بل من (الفراغ) الفضاء الفارغ خارج أفق الحدث للثقب الأسود مباشرة؛ وكي تتضح الصورة لابد من إعادة فكرة إن ما نخاله فضاء فارغا، لا يمكن أن يكون فراغا تماما لأن ذلك يعني إن جميع الحقول من الجاذبية وكهرومغنطيسية، سوف تكون صفرا بالضبط إلا إن قيمة الحقل ومعدل تغيره مع الزمن يشبهان موقع وسرعة الجسم: فمبدأ الأرتياب يحتم أنه كلما عرفنا بالضبط واحدة من هاتين الكميتين تناقصت الدقة في الأخرى، وهكذا ففي فضاء فارغ لا يمكن تحديد الحقل صفرا بدقة لأنه تكون له قيمة صفر ومعدل تغير صفر إذا لابد أن تكون هناك جسيمات في الفضاء تظهر تارة وتختفي تارة وتلغي بعضها تارة (من هنا ظهرت فكرة طاقة الصفر حاول البحث عن أعمال وحياة العالم نيكول تسلى).

ولا يمكن رؤية هذه الجسيمات أو اكتشافها بالكشافّات لان تأثيراتها غير مباشرة ويتنبأ مبدأ الأرتياب بوجود أزواج أفتراضية متشابهة من جسيمات المادة بحيث يكون أحد الزوجين من المادة والأخر من المادة المضادة. وتخيل هذه الجسيمات على حدود الثقب الأسود أي على حدود أفق الحدث من الممكن جدا أن يسقط الجسم الافتراضي الذي يحمل الطاقة السالبة وينجو الجسم ذو الطاقة الموجبة.

بالنسبة لراصد من بعيد يبدو وكان الجسيم صادر عن الثقب الأسود ومع دفق الطاقة السالبة إلى داخل الثقب الأسود سوف تنخفض كتلة الثقب الأسود ولفقد الثقب الأسود لبعض كتلته تتضاءل مساحة أفق حدثه فكلما صغرت كتلة الثقب الأسود أرتفعت درجة الحرارة ومع ارتفاع درجة الحرارة يزداد معدل بثه الإشعاع فيتسارع نقصان كتلة أكثر فأكثر ولكن لا أحد يعلم ماذا يحدث للثقب الأسود إذا تضاءلت كتلته إلى درجه كبيرة ولكن الاعتقاد الأقرب أنه سوف ينتهي ويختفي في انفجار نهائي هائل من الإشعاع يعادل انفجار ملايين من القنابل الهيدورجينية. فالثقب الأسود الأولى ذو الكتلة البدائية من ألف مليون طن يكون عمره مقاربا لعمر الكون . أما الثقوب السوداء البدائية ذات الكتلة دون هذه الأرقام فتكون قد تبخرت كليا . وتلك التي لها كتله أكبر بقليل تستمر في بث إشعاعات على شكل أشعة سينية أشعة غاما وهذه الإشعاعات من سينيه وغاما تشبه الموجات الضوئية ولكن بطول موجي أقصر وتكاد هذه الثقوب لا تستحق صفة سوداء فهي حارة في الواقع إلى درجة (الاحمرار- أبيض) وتبث طاقة بمعدل يقارب عشرة آلاف ميغا الواط.

رصد الثقب الأسود

قد نفتش عن أشعة غاما التي تبثها الثقوب السوداء الأولية طوال حياتها مع إن إشعاعات معظمها سوف تكون ضعيفة بسبب بعدها عنا بعدا كبيرا ، ولكن اكتشافها من الممكن. ومن خلال النظر إلي خلفية أشعة غاما لا نجد أي دليل على ثقوب سوداء أولية ولكنها تفيد بأنه لا يمكن تواجد أكثر من 300 منها في كل سنه ضوئية مكعبة من الكون . فلو كان تواجدها مثلا أكثر بمليون مرة من هذا العدد فإن أقرب ثقب أسود إلينا يبعد ألف مليون كيلومتر ، وكي نشاهد ثقبا أسودا أوليا علينا أن نكشف عدة كمات من أشعة غاما صادرة في اتجاه واحد خلال مدى معقول من الزمن كأسبوع مثلا ، ولكن نحتاج إلى جهاز استشعار كبير لأشعة غاما وأيضا يجب أن يكون في الفضاء الخارجي لأن الغلاف الجوي للأرض يمتص قدرا كبيرا من أشعة غاما الآتية من خارج الأرض .

إن أكبر مكشاف أشعة غاما يمكنه التقاطها وتحديد نقطة الثقوب السوداء موجود لدينا هو الطبقة الهوائية للأرض بكاملها. فعندما يصطدم كم عالي من الطاقة من أشعة غاما بذرات جو الأرض يـُولد أزواجا من الإلكترونات و البوزيترونات (الإلكترونات المضادة ، أو نقيض الإلكترون ) ونحصل على وابل من الإلكترونات السريعة التي تـُشع ضوءاً يدعى أشعة "شيرنكوف". إن فكرة إشعاع الثقوب السوداء هي أول مثال من التنبؤ الفيزيائي المبني على النظريتين الكبيرتين المـُكتشفتان في هذا القرن : النظرية النسبية لعامة و ميكانيكا الكم . وهذه أول إشارة إلى أن ميكانيكا الكم قادرة على حل بعض التفردات التي تنبأت بها النسبية العامة.

* و على الرغم من عدم تمكننا من رؤية أو تصوير الثقوب السوداء ، فهناك سبل لمعرفة مكانها . وقد استطاع العلماء الالمان في السنوات القليلة الماضية اكتشاف حقيقة تواجد أحد تلك الثقوب السوداء في مركز المجرة . بالطبع لم يروه رؤية مباشرة ، ولكنهم دئبوا على مراقبة حركة نجم كبير قريب من مركز المجرة لمدة سنوات عديدة، ويدور هذا النجم في مدار حول مركز خفي .

وعلى أساس معرفة كتلة النجم ونصف قطر فلكه، استطاع العلماء استنتاج وجود الثقب الأسود في مجرتنا وحساب كتلته التي تبلغ نحو 2 مليون ضعف لكتلة الشمس.

الثقوب السوداء والنظريات الفيزيائية

من المعروف أن قوانين الفيزياء مبنية على النظريات وعلى هذا الأساس بما أنه توجد أجسام تسمى ثقوب سوداء، يمكن للأشياء السقوط فيها بلا عودة فإنه يجب أن تكون هناك أجسام تخرج منها الأشياء تسمى الثقوب البيضاء ومن هنا يمكن للمرء أفتراض إمكانية القفز في ثقب أسود في مكان ما ليخرج من ثقب أبيض في مكان آخر. فهذا النوع من السفر الفضائي ممكن نظريا، فهناك حلول لنظرية النسبية العامة يمكن فيها السقوط في ثقب أسود ومن ثم الخروج من ثقب أبيض أيضا لكن الأعمال التالية بينت أن هذه الحلول جميعها غير مستقرة : فالاضطراب الضئيل قد يدمر أخدود الدودة أو المعبر الذي يصل بين الثقب الأسود والثقب الأبيض (أو بين كوننا وكون موازي له) ، إن كل هذا الكلام الذي ذكر يستند إلى حسابات باستخدام النظرية النسبية العامة لأينشتاين ولا يمكن أعتبار هذه القياسات صحيحة تماما لأنها لا تاخذ مبدأ الارتياب بالحسبان. ويفقد الثقب السود كتلته بإصدار الجسيمات والإشعاع حتى تصبح كتلته صفر ويختفي كليا، ولو أفترضنا أنه كانت هنالك مركبة فضاء قفزت إلى هذا الثقب ماذا يحدث؟ فيقول ستيف هوكنج بناءً على عمل أخير له إن المركبة سوف تذهب إلى كون (طفل) صغير خاص بها كون صغير مكتف ذاتيا يتفرع عن منطقتنا من الكون (الكون الطفل يمكن توضيحه وذلك بأن تتخيل كمية من الزيت في حوض ماء وهي متجمعة حرك هذه الكمية بقلم سوف تنفصل كرة صغيرة من الزيت عن الكرة الكبيرة هذه الكرة الصغيرة هي الكون الطفل والكرة الكبيرة هي عبارة عن كوننا ولاحظ أن الكرة الصغيرة قد ترجع وتتصل مع الكرة الكبيرة) وقد يعود هذا الكون الطفل إلى الانضمام ثانية إلى منطقتنا من عالم الزمكان فأن فعل سيبدو لنا كثقب أسود آخر قد تشكل ثم تبخر والجسيمات التي سقطت في ثقب أسود تبدو كجسيمات مشعة من ثقب آخر. ويبدو هذا وكأنه المطلوب للسماح بالسفر الفضائي عبر الثقوب السوداء لكن هناك عيوب في هذا المخطط لهذا السفر الكوني أولها أنك لن تستطيع تحديد مكان توجهك أي لا تعلم إلى أين سوف تذهب وأيضا الأكوان الطفلة التي تأخذ الجسيمات التي وقعت في الثقب الأسود تحصل فيما يدعى بالزمن التخيلي يصل رجل الفضاء الذي سقط في الثقب الأسود إلى نهاية بغيضة مؤلمة فهو يتمزق بسبب الفرق بين القوى المطبقة على رأسه وقدميه حتى الجسيمات التي يتكون منها جسمه سوف تنسحق تواريخها في الزمن الحقيقي وستنتهي في متفرد ثقالي، ولكن تواريخها في الزمن التخيلي سوف تستمر حيث تعبر إلى كون طفل ثم تعود للظهور كجسيمات يشعها ثقب أبيض، إن على من يسقط في ثقب أسود أن يتخذ الشعار : (فكر تخيليا). وما نعنيه هو إن الذهاب عبر ثقب أسود ليس مرشحا ليكون طريقة مرضية وموثوق بها للسفر الكوني لأنها ما زالت في طور الفلسفة النظرية ولربما نتمكن بعد سنوات من الدراسات من دخول الثقب الاسود فبعض العلماء قالو ان الثقب الاسود بوابة لمجرة بعيدة او عالم اخر





يتبع
يمكنك مشاهدة توقيعي بالنقر على زر التوقيع

[صالح]

شكرا نسائم على الموضوع الفريد دائما تاتينا بابداعات متجددة ومنعشة

[صافى]

شكرا للطرح الجيد وبارك الله فيكم جميعا ونتظر جديدك بكل شوق

[نسائم الرحمن]

شكرا نسائم على الموضوع الفريد دائما تاتينا بابداعات متجددة ومنعشة

شكرا للطرح الجيد وبارك الله فيكم جميعا ونتظر جديدك بكل شوق

طرح جميل ورائع بارك الله فيك الفاضلة نسائم

سررت بمروركم المعطر وتشجيعكم لي بارك الله فيكم وعليكم واسعد الله اوقاتكم بكل خير

يمكنك مشاهدة توقيعي بالنقر على زر التوقيع

[نسائم الرحمن]

درب التبانة

درب التبانة أو درب اللبانة هي مجرة لولبية الشكل، تحوي ما بين 200 إلى 400 بليون نجم ومن ضمنها الشمس، ويبلغ عرضها حوالي 100 ألف سنة ضوئية وسمكها حوالي 10 آلاف سنة ضوئية، ونحن نعيش على حافة تلك المجرة ضمن مجموعتنا الشمسية والتي تبعد نحو ثلثي المسافة عن مركز المجرة. وإذا نظر الشخص إلى السماء في الليل فقد يرى جزءاً من مجرتنا كحزمة من النجوم، ويرى سكان نصف الكرة الأرضية الشمالي درب التبانة في الصيف والخريف والشتاء. والمنظر في أواخر الصيف أو في مطلع الخريف يأخذ المدى الألمع والأغنى لهذا النهر السماوي: ففي ذلك الوقت من السنة، يمتد درب التبانة من برجي ذات الكرسي والملتهب في الشمال، عبر النصف الشرقي للسماء وعبر مجموعة نجوم تعرف كمثلث الصيف، ثم يغطس نحو الأفق خلال برجي القوس والعقرب . وتحجب الغيوم الفضائية بين برجي مثلث الصيف والقوس، رقعة مركزية واسعة من درب التبانة، مما يجعله يبدو منقسما إلى جدولين. وقرب برجي القوس والعقرب, يكون درب التبانة كثيفا ولامعا جدا، لأن هذا الأتجاه يدل نحو مركز المجرة.

ودرب التبانة أكثر تألقا في بعض أقسامها مما هي عليه في أقسام أخرى. فالقسم الذي يحيط بكوكبة الدجاجة شديد اللمعان، ولكن القسم الأكثر اتساعا ولمعانا يقع أبعد إلى الجنوب في كوكبة القوس، ورؤيتها ممكنة في الفضاء الشمالي على إنخفاض كبير في الأمسيات الصيفية، لكن مشاهدتها أكثر سهولة في البلدان الواقعة للجنوب من خط الاستواء.

سبب التسمية

تسمى بمجرة درب التبانة أو طريق اللبانة لأن جزء منها يرى في الليالي الصافية كطريق أبيض من اللبن يتمثل للرائي بسبب النور الأبيض الخافت الممتد في السماء نتيجة الملايين من النجوم السماوية المضيئية والتي تبدو رغم أبعادها الشاسعة كأنها متراصة متجاورة، كما ترى كامل المجرة من مجرة أخرى على شكل شريط أبيض باهت في السماء.

The Milky Way وهو ترجمة للتعبير الأغريقي Kiklos Galaxias الذي يعني الدائرة اللبنية. والقصة وراء هذا الإسم هي أن الرضيع هيراكليس(هرقل في النسخة الرومانية)حاول الرضاعة من صدر حيرا. وفيما تعرفه الأمهات الحاضنات في كل مكان، وكإشارة إلى رد فعل خذلان قوي,أنتثر بعض الحليب إلى خارج فم هيراكليس. وعندما أخفق في أن ينهل من هذا الجدول القدسي، حرم هيراكليس من فرصته في الخلو. أما الحليب الذي تدفق إلى السماء فقد شكل "الدرب اللبنى" أو درب التبانة(باللغة العربية).

أما عن أسم (درب التبانة) فقد جاء من تشبيه عربي، حيث رأى العرب أن ما يسقط من التبن الذي كانت تحمله مواشيهم كان يظهر أثره على الارض كأذرع ملتوية تشبه أذرع المجرة.

لكن أحدا لم يعرف هذه الخصلة من النجوم ومواصفاتها قبل أن يصنع جاليليو مرقبه الأول. عند ذاك تمكن جاليليو أن يكتشف إنها تتألف من الملايين من النجوم المنفصلة.

نشأة درب التبانة

يقدر علماء الفلك أن مجرة درب التبانه تكونت قبل مدة زمنية تقدر بـ 12–14بليون سنة ، فيما يعد علماء الفلك المجرة بأنها صغيرة العمر نسبياً بالنسبة لمجرات كونية أخرى.

مكونات المجرة

تتواجد مجرة درب التبانة ضمن مجرة عظمى، وهي المجرة الحلزونية التي تحتوي على العديد من العناقيد المجرية، وتشكل مجرة درب التبانة أحد هؤلاء العناقيد الهائلة في المجرة الحلزونية، وتقسم بنية المجرة إلى ثلاثة أقسام رئيسية:

* النواة: وهي عبارة عن أنتفاخ شبه كروي في مركز المجرة تكون نتيجة الثقب الأسود العملاق الذي بدأ بميلاد المجرة, وزاد أتساعه ووهجه مع كبر عمر المجرة ومع الكم الهائل من النجوم الهرمة والأجرام والغازات والكواكب التي أبتلعها منذ ميلادها ومازال في إبتلاع المزيد من الأجرام بشراهة لا تتوقف.

* الأذرع: هي التي تحيط بالنواة المجرية على شكل أخطبوط وهي أذرع عملاقة تدور حول مركز المجرة، وقد أحصى العلماء إلى الآن ثلاثة أذرع عملاقة كذراع أوريون (الجبار) الذي يبعد 26 ألف سنة ضوئية عن مركز المجرة, ويقدر العلماء عدد النجوم التي يحوها هذا الذراع الجبار بـمائتي ألف نجم ومن ضمنها نجم نظامنا الشمسي (الشمس) ، كما يقدر قطر الجزء الرئيسي منه في المجرة حوالي 100 ألف سنة ضوئية، والشمس متواجدة على بعد 30 ألف سنة ضوئية من مركز هذا الذراع، كما أن سمكه يصل إلى 1000 سنة ضوئية.

* الهالة: وهي عبارة عن الإكليل الذي يحيط بالقرص المجري إلى مسافات بعيدة والمتكون من غازات مختلفة وسحب كونية.





يتبع