♪ ♪
من بين كل الأشياء .. الموجودة في الكون
.. "الكواكب"
.. "النجوم"
.. "المجرات"
(أصداء إنفجار)
.. لا شيء غريب مثل
.. هذا الغامض ،
.. أو القوي
"كالثقوب السوداء"
♪ ♪
"الثقوب السوداء"
أكثر الأشياء إثارة للعقل في الكون
يُمكنهم إبتلاع نجم
سليم تمامًا
"تحتوي "الثقوب السوداء على هذه النفاثات القوية
هذا مجرد قذف
يكشف لأول مرة على الورق
على ظهر المُغلف ،
بعض التماثيل من القلم
من حل غريب
إلى معادلة تبدو غير قابلة للحل
لغز رياضي
أينشتاين" نفسه"
"لم يتقبل "الثقوب السوداء على أنها حقيقية
لم يؤمن الناس حتى لسنوات عديدة بوجودهم
الطبيعة لا تعمل بهذه الطريقة
♪ ♪
لكن ببطء ، بينما يبحث العلماء "عن "الثقوب السوداء
من خلال مراقبة تأثيرها
على محيطهم ،
تبدأ الأدلة بالتصاعد
هذا هو دليل على وجود ثقب أسود
كتلة الشمس بملآيين المرات
تُظهر الإكتشافات المتطورة
!لقد فعلناها
(تصفيق)
الثقوب السوداء حقيقية جدًا
إعتقدت أنه جنون
(قلت: (بليب
♪ ♪
ولكن ما هي بالضبط؟
إذا تمكنا من زيارة واحدة ، فماذا يمكن أن نرى؟
مع قوتها الهائلة ، هل تتشكل الثقوب السوداء بطريقة ما
بنية الكون ذاتها؟
هل من الممكن أن لا نعيش بدونهم؟
إنها رحلة لا بأس بها
♪ ♪
"نهاية العالم الثقب الأسود"
"NOVA" الآن على
♪ ♪
هناك أشياء مروعة في الكون
محركات الدمار ،
تهديد وغموض
"الثقوب السوداء"
حتى العلماء الذين يدرسونها
تجدهم مذهلين
يمكن للثقوب السوداء أن تفجر عقلك
أنا مندهش من أن هذه الأشياء موجودة بالفعل
الثقوب السوداء تتحديّ فهمنا للطبيعة
الثقوب السوداء هي أعظم لغز في الكون
إنهمّ غير مرئيين تمامًا ،
لكنها قوية تفوق الخيال
يمكنهم تمزيق النجم إلى أشلآء
الثقوب السوداء في الواقع
سيأكلون أي شيء يأتي في طريقهم
تريد حقًا تجنبها بأي ثمن
الثقوب السوداء حتى الوقت البطيء
إعتقد ذات مرة أنه من الغريب أن يكون حقيقيًا
(تكسر الزجاج)
الثقوب السوداء تحطم فهمنا للفيزياء
لكننا نتعلم أنها قد تكون ضرورية بطريقة ما
لكون نعرف وجوده
قد يكونون اللآعبين الرئيسيين في الكون
ما هذه الأشياء القوية الغريبة ،
شائن ومدهش؟
أين هم وكيف يتحكمون في الكون؟
البحث عن الثقوب السوداء جاري
وستكون رحلة برية عبر الكون
إلى الأماكن التي يتم فيها تحدي كل شيء تعتقد أنك تعرفه
حيث المكان والزمان ، وحتى الواقع
أغرب من الخيال
♪ ♪
ونحن نبدأ تلك الرحلة في مكان بعيد الإحتمال
هنا ، في مكان بعيد "في ولاية "واشنطن ،
أين لأول مرة
إكتشفت تجربة جذرية جديدة من الثقوب السوداء
نشأت منذ أكثر من 50 عامًا ،
عند عدد قليل من العلماء البصيرة
تخيل تقنية لم يتم إختراعها بعد
♪ ♪
يمكن العثور على البحث عن شيء لا أحد مؤكد
التجربة جريئة وخطيرة
قد يكون الفشل علامة على حياتهم إلى الأبد
لكنهم لا يفشلون
هنا ، في هذه المرافق
قاموا بإكتشاف رائع
في الساعات الأولى من يوم 14 سبتمبر 2015
يسجلون رسالة
يبدو و يبدو هكذا
(نرد)
مجرد نرد صغير
لكن هذا النرد ملحمي ، هائل
قطعت الإشارة أكثر من مليار سنة ضوئية لتصل إلينا
♪ ♪
لقد بدأ بعيدًا جدًا
وهذا ما يخبرنا به
في مكان ما في الكون ، منذ أكثر من مليار سنة ،
إثنين من الثقوب السوداء الضخمة تدور حول بعضها البعض في مواجهة قاتلة
أقرب وأقرب هم يقتربون ،
يحوم بشكل أسرع وأسرع ،
حتى النهاية ، ضربوا معاً
(قرع الطبول)
تخلق الثقوب السوداء موجات تنتشر للخارج
(قرع الطبول)
تمامًا مثل الإهتزازات على الأسطوانة ،
رنين في نسيج الفضاء نفسه
أدى الإصطدام إلى إنفجار هائل ،
إخماد قوة 50 مرة
مثل الكون المرئي بأكمله
إنه يرسل موجة لا حرارة أو ضوء أو صوت
لكن الجاذبية
وموجة الجاذبية هذه تتحرك في طريقها عبر الكون
بسرعة الضوء
♪ ♪
تتسابق الموجة بواسطة النجوم
على الأرض الفتية ، تتشكل القارات الفائقة
ظهرت الكائنات المجهرية للتو
غسلت مجرة واحدة
تلو الآخر ، تلو الآخر
الديناصورات تجوب الأرض
الموجة لا تزال تتحرك
يتنقل عبر سحب الغبار
وبعد ذلك يقترب من مجرة درب التبانة
لقد بدأ "العصر الجليدي" للتو
نحن في الكهوف ، نرسم في الكهوف
تصل الموجة إلى النجوم القريبة
ألبرت أينشتاين في الصف السادس
الموجة تقترب من ألفا قنطورس
في منتصف ليل 13 سبتمبر 2015
إنه قريب مثل زحل
أخيرًا ، بعد أكثر من مليار سنة من إصطدام الثقوب السوداء ،
تصل إلينا الموجة
إنه يضرب الزوج
المراصد الثورية الجديدة
مواقع التجربة الجريئة
"هذا هو "ليغو ،
مرصد موجات الجاذبية بالليزر للتداخل
التجربة تستغرق 50 عامًا
فاز أخيرًا بالجائزة الكبرى
وفتح طريقة جديدة تمامًا لإستكشاف الكون
طوال 400 عام ، كل ما لاحظناه في الفضاء تقريبًا
أتت إلينا في شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية
(نرد)
هذا النرد الصغير مختلف
ما يضرب الأرض في سبتمبر 2015
هي موجة جاذبية
ضغط وتمديد نسيج الفضاء
لم ينتج عنه ضوء
لا يوجد تلسكوب يمكن أن يرى التصادم
كنا بحاجة إلى نوع جديد تمامًا من المرصد لاكتشافه
هذه الموجة دليل جديد ومباشر
من أغرب الألغاز في عالمنا
الثقوب السوداء
♪ ♪
سمع معظمنا عن الثقوب السوداء
إنهم غير مرئيين ، أقوياء
نحن نتحدث عن الأشياء
أكبر بمليار مرة من كتلة الشمس
غريب
كيان مادي
بكثافة لانهائية
لا بداية ولا نهاية
يسحبون الأشياء
وتشوه الضوء
اقترب من الأول ، والوقت نفسه يبدأ في التغيير
الجاذبية شديدة لدرجة أنها ساعة متحركة
سوف وضع علامة أبطأ
سيصبح الوقت بطيئًا جدًا بالنسبة لك
أنك ستشاهد مستقبل الكون بأكمله
تتكشف أمام عينيك
تسقط ، وستكون رقيقًا مثل المعكرونة
سوف تنبثق من خلال نسيج المكان والزمان
مثل معجون الأسنان من خلال أنبوب
♪ ♪
اليوم ، نعرف المزيد عن الثقوب السوداء أكثر من أي وقت مضى
لكن كلما تعلمنا أكثر ، أصبحت أكثر غموضًا
إنها أكثر الأشياء غرابة في الكون
ليس لدينا الفيزياء لوصفها
بغض النظر عن مدى فهمك لهم جيدًا ،
تظل غير قابلة للوصول إلى حدٍ ما
الآن الرجل على وشك الدخول
!الحفرة السوداء
(آلة التنبيه)
إذن للثقوب السوداء سمعة شرسة جدًا
وإذا كنت تريد فيلم مرعب خيال علمي ، فقم بإلقاء ثقب أسود
لكن في الواقع ، ما هو الثقب الأسود بالضبط؟
ومن أين أتوا؟
قد تعتقد أن الثقب الأسود يشبه هذا الكائن
لكنها ليست كذلك
إنه ثقب في نسيج الفضاء
مكان لا يوجد فيه شيء غير الجاذبية ،
الجاذبية في أشد حالاتها كثافة
♪ ♪
لذلك إذا كانت الثقوب السوداء تدور حول الجاذبية
الجاذبية في أقصى درجاتها
ما هي الجاذبية بالضبط؟
♪ ♪
(دقات الجرس)
(الناس يتحدثون)
نحن جميعًا على دراية بالجاذبية
نعم ، إنه يوم الجمعة
إنها تحكم حياتنا
ولكن مع ذلك ، لفترة طويلة جدًا
كيف تعمل الجاذبية في الواقع
كانت واحدة من أعظم الألغاز
منذ أكثر من 300 عام ،
كان إسحاق نيوتن مفتونًا
مع سلوك الأجسام المتحركة
في النهاية إكتشف قوانين حركته
إنها تعمل بشكل جيد ، وما زلنا نستخدمها اليوم
الإقلاع ، لدينا الإقلاع في الساعة 9:34 صباحًا
لكن قوانين نيوتن يمكنها فقط وصف تأثيرات الجاذبية ،
لا تشرح ما هو عليه
الملك
وهنا يأتي دور ألبرت أينشتاين
(نقر الكاميرا)
مثل نيوتن ، يفكر في الأشياء المتحركة
وهو يتساءل ما هي الجاذبية في الواقع
هل هي قوة؟
أو يمكن ان يكون شيئا آخر؟
إليكم ما يهم أينشتاين
خذ هذه التفاحة
لا أستطيع تحريكه دون لمسه
لكن إذا أسقطت التفاحة ، فإنها تتحرك نحو الأرض
لكن ماذا لو رفعت يدي
والأرضية والسرداب والأرضية تحتها؟
ومن ثم ماذا حدث؟
التفاحة تستمر في السقوط
أدرك أينشتاين تلك الجاذبية
له علاقة بالسقوط
الآن ، إذا رميت التفاحة
يقع على طول مسار منحني
لكن تخيل أنه يمكنني تحريك التفاحة بشكل أسرع
(إطلاق مدفع)
في النهاية ، إذا جعلت التفاحة تتحرك بسرعة كبيرة حقًا
لنفترض ، 17.000 ميل في الساعة
يتطابق مساره المنحني مع منحنى الأرض
التفاحة في المدار تسقط بحرية
تمامًا مثل محطة الفضاء الدولية
ورواد الفضاء بداخله
وفقا لأينشتاين ، التفاحة
والمحطة الفضائية ورواد الفضاء
تقع جميعها بحرية على طول مسار منحني في الفضاء
وما الذي يجعل هذا المسار منحنيًا؟
كتلة الأرض
جاء أينشتاين بمفهوم بسيط للغاية ،
وهذا هو أن الأرض تنحني في المكان والزمان ،
وبالشمس وبكل الأشياء في العالم
وفقًا لأينشتاين ،
كتلة كل جسم تتسبب في انحناء الفضاء حوله
وكان هذا هو تصور أينشتاين
لم تعد هناك قوى
هناك فقط كائنات تنحني الزمكان
والأشياء الأخرى التي تتبع الخط المستقيم من خلاله
تتبع جميع الكائنات المتحركة المنحنيات في الفضاء
فكيف تحرك الأرض التفاحة دون لمسها؟
الفضاء منحنيات الأرض ،
وتسقط التفاحة بحرية على طول تلك المنحنيات
هذا ، وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ،
هو الجاذبية: الفضاء المنحني
وهذا الفهم للجاذبية
أن كائنًا يتسبب في انحناء المسافة حوله
يؤدي مباشرة إلى الثقوب السوداء
لكن ليس ألبرت أينشتاين هو أول من يربط هذا الأمر
بين الثقوب السوداء والجاذبية
إنه عالم آخر
كارل شوارزشيلد
كان عالم فلك ألماني ،
رئيس مرصد بوتسدام في ألمانيا
منذ أن كان مراهقًا ، كان يحسب
الميزات المعقدة لمدارات الكواكب
كما كشف أينشتاين عن نظريته في الجاذبية عام 1915
كارل شوارزشيلد في الجيش الألماني ،
حساب مسارات المدفعية في الحرب العالمية الأولى
وبعد أسابيع قليلة من تقديم أينشتاين أوراقه ،
شوارزشيلد ثم على الجبهة الروسية ،
سرعان ما حصل على نسخة وكان يرسم الخرائط
مجال الجاذبية حول النجم
لقد حصل عليها أينشتاين
من خلال سلسلة من التقديرات التقريبية
لكن شوارزشيلد ، جالسًا في المقدمة
بالرصاص والقنابل تتطاير ،
حسبت حلاً دقيقًا لنظرية أينشتاين
وأرسلها إلى أينشتاين
اندهش أينشتاين
لم يتخيل حتى
أنه يمكنك حل هذه المعادلات بالضبط
لكن شوارزشيلد لم ينته
في حله لمعادلات أينشتاين ،
يكتشف شيئًا لم يتوقعه أينشتاين بنفسه
قال شوارزشيلد ،
يمكنني حساب هذه المسافة الغريبة
من جسم جاذب
هذا يمثل نوعًا من الحدود
يركز شوارزشيلد رياضيًا على الكتلة
على سبيل المثال ، نجمة
في نقطة واحدة
ثم يحسب كيف تنحني هذه الكتلة الفضاء
ومنحنى أشعة الضوء يمر في مكان قريب
كما هو ، من خلال رياضياته ،
تستهدف جزيئات الضوء أو المادة نحو هذه النقطة ،
كانت هناك هذه الحدود المحيطة بالنقطة
الذي تتوقف عنده الجسيمات
اختفت الجسيمات
توقف الوقت
اكتشف شوارزشيلد
أن تركيز الكتلة سيشوه الفضاء
إلى هذا الحد
أنه يخلق منطقة اللاعودة
أي شيء يدخل تلك المنطقة سيُحاصر ،
غير قادر على الهروب حتى من الضوء
إنها مثل تلك الموتيلات الصخرية
يمكنك تسجيل الوصول ، لكن لا يمكنك تسجيل المغادرة
بمجرد عبور تلك الحدود ،
حتى لو تمكنت من الإبحار ،
لا يوجد شيء يمكنك فعله للخروج ،
لا يوجد شيء يمكنك القيام به للإشارة
يصبح هذا الجزء الغريب المقطوع من الزمكان
ما اكتشفه كارل شوارزشيلد هو أن أي كتلة ،
مضغوطة في مساحة صغيرة بما يكفي ،
يخلق ما نسميه اليوم بالثقب الأسود
لكن ألبرت أينشتاين
الذي تتنبأ نظريته في الجاذبية بمثل هذا الشيء
لا أصدق أنه يمكن أن يحدث في العالم الحقيقي
لم يفكر أينشتاين
أن الطبيعة سوف تتصرف هكذا
لم تعجبه هذه الفكرة
يصاب كارل شوارزشيلد بالمرض ويموت قبل أن تتاح له فرصة
لمزيد من التحقيق في اكتشافه
(هتاف حاشد)
بعد عامين ونصف ، في نوفمبر 1918
انتهاء الحرب العالمية الأولى
الكرة النظرية الغريبة التي اكتشفها كارل شوارزشيلد
يبدو أنه مقدر أن يُنسى
لا شيء سوى حاشية تاريخية غريبة
(أصداء انفجار)
لكن في العقود القادمة ،
يتعلم الفيزيائيون المزيد عن الذرة
وحول كيفية اندماج الذرات في تقوية النجوم
عملية تسميّ الإندماج النووي
يبدأ البعض في التساؤل عما إذا كان هناك شيء مثل الثقب الأسود
يمكن أن يأتي في الواقع من نجم
لكن ليس فقط أي نجم يجب أن يكون كبيرًا
تولد النجوم في الفضلات ،
وتحصل على توزيع الأحجام والكتل
آلاف النجوم الصغيرة
وبعض النجوم الكبار ، النجوم الكبار جدًا ،
ضخم بشكلٍ لا يصدق
النجوم تشبه في نواح كثيرة الكائنات الحية
مثل البشر ، لديهم دورات حياة
التحقيق في دورات حياة النجوم في الثلاثينيات من القرن الماضي ، إثنان من الرؤى
(سوبرإمانيان شاندراسيخار) "وروبرت أوبنهايمر"
إكتشف أن أضخم النجوم
ينهون حياتهم بشكل مختلف تمامًا عن حياتهم الصغيرة
تعتمد دورة حياة النجم حقًا على كتلته
تحدد كتلة النجم ما سيحدث
بعد أن تنتهي من حرق وقود الهيدروجين
تبدأ جميع النجوم بحرق الهيدروجين أخف ذرة
دمج ذرات الهيدروجين في الهيليوم ،
يشقون طريقهم للوصول إلى العناصر الثقيلة
تريد الجاذبية سحق كل كتلة النجم ،
لكن الطاقة الهائلة المنبعثة من الإندماج تدفع نحو الخارج ،
منع النجم من الإنهيار
النجوم مستقرة لأن لديك ضغطًا يتحرك إلى الخارج
بسبب الاندماج النووي ،
وهذا يوازن مع قوة الجاذبية الداخلية
لا تستطيع النجوم الصغيرة دمج عناصر أثقل من الهيليوم
لكن في أكثر النجوم ضخامة ،
الاندماج يسحق الذرات الأثقل والأثقل
على طول الطريق حتى الحديد
الحديد عنصر هائل ، يحتوي على الكثير من البروتونات ،
أنه بحلول الوقت الذي تصهر فيه الحديد ،
لا تحصل على أي طاقة مرة أخرى
الحديد طريق مسدود للنجوم
دمج ذرات أكبر من الحديد
لا تطلق طاقة كافية لدعم النجم
وبدون طاقة كافية من الاندماج
إبقاء النجم منتفخًا ،
لا يوجد شيء لمحاربة الجاذبية
والجاذبية تفوز
وهكذا ينهار النجم بأكمله
بسرعة كبيرة ، تنهار تريليونات الأطنان من المواد ،
ضرب القلب الكثيف ، ثم ارتد للخارج ،
تنفجر الطبقات الخارجية للنجم في انفجار هائل
(هدير الانفجار)
سوبرنوفا
كلما زادت الكتلة ، زادت الجاذبية
لذلك إذا كان اللب المتبقي ضخمًا بدرجة كافية ،
تصبح الجاذبية لا يمكن إيقافها
ليس هناك قوة معروفة
لمنع الانهيار إلى نقطة صغيرة غير متناهية الصغر
(هدير الانفجار)
تسحق الجاذبية النواة النجمية ،
أصغر وأصغر وأصغر ،
حتى يتم ضغط كل كتلته
في نقطة صغيرة للغاية
ثقب أسود
النظرية منطقية ،
لكن يظل معظم الفيزيائيين متشككين بشأن الثقوب السوداء
أينشتاين وإدينجتون ، كل هذا ، كما تعلمون
علماء الفيزياء الفلكية البارزون في الثلاثينيات حتى الخمسينيات من القرن الماضي
لم أصدق أنها كانت حقيقية بالفعل
بقي حلاً ، لغزاً رياضياً ،
لمدة طويلة
لذلك استغرق الأمر وقتًا طويلاً بالنسبة للناس
حتى لبدء البحث عنها
لم تكن هذه الفكرة موجودة حتى الستينيات
مستعر أعظم يخلق ثقبًا أسود
يؤخذ على محمل الجد
فيزيائي برينستون جون ويلر ،
الذي كان في الأصل متشككًا ،
يبدأ في استخدام اسم من التاريخ
لهذه الأشياء غير المرئية
ثقب أسود
"مصطلح "الثقب الأسود نشأ في الواقع في الهند
كان الثقب الأسود هو الاسم
سجن سيئ السمعة في كلكتا
ومع ذلك ، لم يكتشف أحد أي علامة على وجود ثقب أسود
ثم ، في عام 1967 ، طالبة الدراسات العليا جوسلين بيل
يكتشف نجمًا ميتًا غريبًا وصغيرًا للغاية
يعطي القليل من الضوء
نجم نيوتروني
البقايا الباردة لانهيار نجمي ،
يمنح النجم النيوتروني علماء الفلك ثقة أكبر
أن الثقوب السوداء أثقل بكثير من النجوم الميتة
قد توجد أيضًا
(هدير الانفجار)
نصف قرن بعد كارل شوارزشيلد
رياضيًا أظهر أن الثقوب السوداء
كانت ممكنة من الناحية النظرية ،
لقد حدد العلماء عملية طبيعية
التي قد تخلق لهم موت النجوم الكبيرة
لذلك انفجارات السوبرنوفا العملاقة
من النجوم الضخمة للغاية
اصنع ثقوبًا سوداء
أي نجم يولد بكتلة
أكبر بعشر مرات من كتلة الشمس ،
سينتهي في ثقب أسود
لذا فإن مجرتنا مليئة بالثقوب السوداء الصغيرة ،
وهي الجثث النجمية لأجيال من النجوم
التي جاءت وذهبت
إذن كيف تبدو هذه الجثث النجمية غير المرئية؟
تخيل أنني أستكشف الفضاء
مع بعض التقنيات المتقدمة للسفر بين النجوم ،
حتى نتمكن من زيارة الثقب الأسود
ربما واحدة في جوارنا المجري
هذا الثقب الأسود بالذات ليس كبيرًا جدًا ،
فقط حوالي عشرة كتل شمسية
يعني عشرة أضعاف كتلة الشمس
ومثل كل الثقوب السوداء ، لها أفق حدث
حافة مميزة للظلام
هذه هي الحدود التي اكتشفها كارل شوارزشيلد لأول مرة ،
حيث تكون الجاذبية قوية جدًا بحيث لا يهرب منها شيء
ولا حتى الضوء
وهذا هو المكان الذي نتجه إليه
(تشغيل المحرك ، غردات الآلة)
♪ ♪
مع اقترابنا ، تبدأ بعض الأشياء الغريبة جدًا في الحدوث
انظر إلى حافة الثقب الأسود
انظر كيف صورة النجوم البعيدة
مشوهة وملطخة في دائرة؟
هذا هو عدسات الجاذبية
الجاذبية الشديدة للثقب الأسود
ينحني مسار الضوء المار ،
بحيث تكون نقطة ضوء واحدة ، مثل النجم ،
يظهر لفترة وجيزة كحلقة حول أفق الحدث
♪ ♪
أنا الآن في عمق جاذبية الثقب الأسود ،
وسنبدأ في تجربة الآثار
في الواقع ، تبطئ الجاذبية الشديدة الوقت
نسبة إلى الأرض
من وجهة نظرهم
يبدو أنني أتباطأ
لكن من وجهة نظري ، فإن الوقت على الأرض يتسارع
الآن ، لنفترض أنني أريد الاقتراب أكثر ،
بالسير في الفضاء
♪ ♪
(آلات التصفير والهسهسة)
الطريقة التي يبطئ بها الثقب الأسود الزمن
على وشك أن تصبح أكثر وضوحًا
لتتبع التغييرات التي أنا على وشك تجربتها ،
أنا أشعل هذا الضوء القوي
سوف يومض مرة واحدة في الثانية
من هنا ، أستطيع أن أرى ظل أفق الحدث يقترب
وضوء بلدي يومض بشكل طبيعي
لكن مشاهدة من السفينة ،
كلما اقتربت من الثقب الأسود ،
كلما بدا أن الحركة أبطأ
النبضات متباعدة بشكل لا نهائي تقريبًا ،
لذلك يبدو وكأنني متجمد في الوقت المناسب
بالنسبة لي ، كل شيء طبيعي تمامًا
حتى عندما أصل إلى أفق الحدث
إذا انتظرت طويلا بما فيه الكفاية
ربما ملايين أو بلايين السنين
ستراني السفينة أخيرًا أختفي
وهذا آخر ما تراه عني
ماذا يوجد داخل الثقب الأسود؟
هذا لا يزال لغزا
وحتى لو اكتشفت ذلك ، لا يمكنني العودة وإخبارك
لكن يمكنني أن أقول هذا: قد تكون الثقوب السوداء مظلمة من الخارج ،
لكن في الداخل ، يمكن أن تكون مشرقة
يمكنني مشاهدة الضوء من المجرة
الذي وقع ورائي
وهذا آخر شيء سأراه على الإطلاق
لسوء الحظ ، المرح على وشك الانتهاء
♪ ♪
الآن بعد أن عبرت أفق الحدث ،
أنا أسقط نحو المركز ،
حيث تتركز كل كتلة الثقب الأسود
وبدأت في التمدد
عندما أسقط ، كان الجاذبية عند قدمي
أقوى مما في رأسي ،
وبدأ جسدي يتفكك
سأكون ممتدًا وطويلاً مثل المعكرونة
معكرونة
وفي النهاية ، سأنتهي
تتفكك تمامًا في جزيئاتي الأساسية ،
والتي يتم سحقها بعد ذلك إلى نقطة صغيرة جدًا
تفرد ، حيث كل شيء نفهمه
حول المكان والزمان ينهار
أو ربما الثقب الأسود
أقل من 40 ميلا عبر الخارج
كبير مثل الكون من الداخل
وأنا أعبر ،
ستنضم جزيئاتي إلى الحساء البدائي
بداية جديدة
إذن هذا ما تخبرنا به النظرية أننا قد نختبره
إذا استطعنا السفر إلى ثقب أسود
♪ ♪
لكن كيف لنا أن نعرف على وجه اليقين؟
كيف تتحقق من شيء لا يمكنك حتى رؤيته؟
هناك طرق للتحقيق
إذا كان هناك شيء ما يحدث في مكان ما ،
حتى لو لم أتمكن من رؤية هذا الشيء مباشرة
خذ استاد يانكي
ماذا يحدث بالداخل؟
هل هناك لعبة مستمرة؟
لا أستطيع رؤية الميدان
لا يمكنني رؤية أي لاعبين أو كرات بيسبول أو مضارب
لكن يمكنني القول بالتأكيد
إذا كان هناك نشاط حول الحديقة
من الواضح أن شيئًا ما يحدث
♪ ♪
قد يبدو واضحًا ، ولكن مهما كان
يمكنني تعلم الكثير فقط من خلال مراقبة الأحداث
حول الملعب
وهؤلاء يشبهون كثيرًا مشجعي لعبة البيسبول
♪ ♪
(الخفاش يضرب الكرة)
(هتافات الجماهير ، عزف على الأرغن)
وهذه هي الطريقة التي نفحص بها الثقوب السوداء
من خلال مراقبة تأثيرهم على محيطهم
لكن أي نوع من التأثيرات؟
كيف يمكن للثقب الأسود أن يكشف عن نفسه؟
بدأت قبل الحرب العالمية الثانية مباشرة ،
اثنين من الاكتشافات الضخمة
على وشك تغيير علم الفلك بشكل جذري
في عام 1931 ، مهندس مختبرات بيل كارل جانسكي
تلتقط موجات الراديو الغامضة المنبعثة من الفضاء السحيق
ثم تصبح السماء أكثر غرابة
عندما قام العلماء بتركيب عدادات جيجر
على الصواريخ الألمانية التي تم الاستيلاء عليها
واكتشف أن الكون مليء أيضًا بالأشعة السينية
تمنح هذه الاكتشافات علماء الفلك أدوات جديدة مهمة
من شأنها أن تحدث ثورة في البحث عن الثقوب السوداء
وتوسيع رؤيتنا بشكل كبير
(آلة التنبيه)
ما يمكن أن تدركه أعيننا
هو جزء ضيق جدًا من الطيف الكهرومغناطيسي
إذا كان الطيف الكهرومغناطيسي
تم وضعها على طول جسر بروكلين ،
الجزء الذي يمكننا رؤيته بأعيننا
سيكون عرضه بضعة أقدام فقط
الاشعاع الكهرومغناطيسي
يشمل موجات ذات ترددات مختلفة
موجات الراديو والميكروويف والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ،
الأشعة السينية وأشعة جاما
علم الفلك بالراديو والأشعة السينية يفتحان السماء ،
الكشف عن الأشياء الخافتة أو حتى غير المرئية
تفجير طاقة قوية لم يكن أحد يعلم بوجودها
بدأوا يدركون
أن هذا الشيء الهادئ للغاية الذي نراه هناك ،
كل هذا الشيء الهادئ للغاية الذي يبدو أنه لا شيء يحدث
والشيء الوحيد الذي يتحرك هو الكواكب ،
اكتشفت أن هناك جنونًا يخرج هناك
كانت الفوضى هناك
تأتي الأشعة السينية من الطاقة العالية للطيف
ما الذي يخلق كل هذه الطاقة؟
هذا الشيء المؤكد مهما كان المصدر ،
إنه غير مرئي للتلسكوبات العادية
وهي ساخنة
تأتي الأشعة السينية من الأشياء
وهي درجات حرارة تصل إلى ملايين الدرجات
حتى عشرات الملايين
أحد أول مصادر الأشعة السينية هذه
لجذب انتباه الفلكيين
يدعى سيجنوس إكس -1
سيجنوس ، كان في كوكبة سيجنوس
، كان مصدر أشعة إكس
الأول ، كان أول ما وجدته
في عام 1970 ، بول موردين عالم فلك إنجليزي شاب
يحاول تأمين وظيفته التالية
كنت زميل باحث ،
كنت على وشك إنهاء عقدي لمدة ثلاث سنوات ،
وفكرت ، ما الذي يمكنني المساهمة به في اكتشاف ذلك
ما هذه الاشياء؟
♪ ♪
يعمل موردين في قلعة من القرن الخامس عشر
محاطة بالتلسكوبات
المرصد الملكي
باستخدام أكبر تلسكوب في إنجلترا ،
يبدأ بالبحث في المنطقة
من كوكبة سيجنوس ، سيجنوس
قرر البحث عن أزواج من النجوم
تسمى أزواج النجوم بالثنائيات
قد تبدو غريبة ، لكنها ليست غير شائعة على الإطلاق
كثير من النجوم نراها ربما نصفها
هي في الواقع ثنائيات ،
أزواج من النجوم المدارية مرتبطة ببعضها البعض بفعل الجاذبية
لكن موردين يتساءل: هل من الممكن وجود ثنائيات
حيث يظهر نجم واحد فقط؟
اعتقدت أنه ربما كان هناك نوع من نظام النجوم
حيث كان هناك نجم ، نجم عادي واحد يضيء ،
ثم كان هناك نجم آخر قريب قام بعمل أشعة سينية
علامة منبهة للثنائي
هو أن النجوم تدور حول بعضها البعض
لذلك بدأ موردين في البحث عن نجم مرئي
التي تظهر علامات الحركة
أحيانًا يكون قادمًا نحوك ، وأحيانًا يأتي بعيدًا
عندما يتحرك النجم نحونا ، يبدو أكثر زرقة ،
لأن الطول الموجي للضوء يصبح أقصر
عند الإبتعاد ، يبدو أكثر حمراء ،
لأن الطول الموجي لضوءه يصبح أطول
يُعرف هذا بإسم تحول دوبلر
بعد البحث عن تغييرات اللون
بمئات النجوم في منطقة الدجاجة ،
موردين يكتشف المشتبه به المحتمل
نجم مرئي يتحول ضوءه ،
كما لو كان يتحرك
من الواضح جدًا أنه كان نجمًا ثنائيًا ، نجمًا مزدوجًا
كان النجم يتحرك ويتحرك مع فترة ،
مرة واحدة كل 5.6 يوم
لكن كل ما يدور حوله لا يمكن رؤيته
لم يكن هناك أثر في طيف النجم الثاني
كان هناك نجمة واحدة
لم يكن هناك النجم الثاني هناك
لدى موردين زوج ثنائي يظهر فيه نجم واحد فقط
الجسم الثاني يصدر أشعة سينية ،
لديه كتلة وجاذبية كافية لتحريك نجم بشكل كبير ،
لكنه لا يعطي ضوء
هل يمكن أن تكون جثة نجم
ضخمة بما يكفي لتصبح ثقب أسود؟
القضية الحاسمة في اتخاذ القرار
سواء كان سيجنوس إكس -1 ثقبًا أسود
هو قياس كتلة الجسم الباعث للأشعة السينية
يجب أن تكون ضخمة جدًا ،
ثلاثة أضعاف كتلة شمسنا على الأقل
إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن المحتمل أنه مجرد نجم نيوتروني
نجم منهار كثيف ،
لكنها ليست ثقيلة بما يكفي لتكون ثقبًا أسود
لذلك احتاج المراقبون إلى التوصل إلى نتيجة
هذا الكائن المظلم ،
الجسم الباعث للأشعة السينية في سيجنوس إكس -1 ،
كان أثقل ، وأتمنى أن يكون أثقل بشكل كبير ،
من ثلاث كتل شمسية
من خلال ملاحظاته ، يستطيع موردين إجراء تقدير
من كتلة الشريك غير المرئي
وجاءت الإجابة على أنها ستة أضعاف كتلة الشمس
إذن كانت هناك قصة
أن سيجنوس إكس -1 كان ثقبًا أسود
وكان مفتاح الحجة
أن كتلة النجم لا يمكنك رؤيتها
كان أكثر من ثلاث كتل شمسية
عندما انتهيت من كتابة كل شيء ، جلست وفكرت ،
"إنه "ثقب أسود
♪ ♪
سيكون هذا أول اكتشاف فعلي لثقب أسود
إنه ادعاء ضخم ، وسيتعين على موردين إقناع المتشككين ،
بدءا برئيسه
الفلكي الملكي السير ريتشارد وولي
لم يبحث حقًا عن الثقوب السوداء
"كل شيء خيالي"
إنه نوع من الكثير من الناس في كاليفورنيا
كانوا يتحدثون عن هذا
هناك الكثير من الأشخاص المضحكين في كاليفورنيا
كما تعلم ، الكثير من الناس من نوع الهيبيز
الناس مثل المنظر كيب ثورن
لذلك كنت متوترة حيال ذلك
كنت متوترة بشأن حجم الاكتشاف
وفي الواقع كان هناك أشخاص آخرون من حولي
كنت أعمل مع زميلة عالمة ، لويز ويبستر
وكنا متواضعين بشأن الادعاء الذي كنا نقدمه
لأننا عرفنا رأي الناس في ذلك
وإذا نظرت إلى الورقة التي نشرناها ،
"إنه يذكر كلمة "ثقب أسود مرة واحدة في النهاية
نعتقد أن هذا قد "يكون "ثقبًا أسود
ظهرت ورقة بول موردين لويز ويبستر في سبتمبر 1971
يتفق علماء فلك آخرون على أنه يمكن أن يكون ثقبًا أسود
ولكن لا أحد يعرف على وجه اليقين
بعد ثلاثة سنوات،
كيب ثورن والفيزيائي البريطاني الشهير ستيفن هوكينج
قم بعمل رهان مشهور الآن حول سيجنوس إكس -1
لقد راهننا على ما إذا كان سيجنوس إكس -1
كان حقا ثقب أسود أم لا
الرهان جزئيًا في الدعابة
كلا الرجلين يأمل أن يكون ثقب أسود
لكن هوكينج ، الذي لا يريد النحس ، يراهن ضد رغباته
يدعي ستيفن أن سيجنوس إكس -1 ليس ثقبًا أسود
وأدعي أنه ثقب أسود
ولذا وقعنا هذا الرهان في ديسمبر 1974
وبالتدريج ، كانت الحالة أنه كان بالفعل ثقبًا أسود
أصبح أقوى وأقوى وأقوى
لذلك في يونيو 1990 اقتحم ستيفن مكتبي
وأخذ بصمة على هذا الرهان ،
تنازلت عن الرهان في غيابي
عدت من روسيا واكتشفت أنه تنازل
الآن ، بحلول عام 1990 ، الدليل على كتلة سيجنوس إكس -1
قد تكون قوية بما يكفي لتسوية رهان بين صديقين
لكن التقدير الأصلي لم يكن دقيقًا بما يكفي ليكون نهائيًا
من أجل حساب الكتلة ،
كان على بول موردين الاعتماد على تقديرات تقريبية
من المسافة إلى سيجنوس إكس -1 ،
التي اختلفت بعشر مرات
ولن تتم الإجابة على السؤال لمدة 20 عامًا أخرى ،
حتى أصبح عالم الفلك مارك ريد مفتونًا بهذا اللغز
ريد عالم فلك
في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية
عندما يشرع ليثبت بشكل قاطع
أن سيجنوس إكس -1 هو ثقب أسود
بقياس كتلته الدقيقة
لكن كيف يمكنك قياس كتلة جسم غير مرئي؟
باستخدام القوانين المتقدمة
بواسطة عالم الفلك الألماني يوهانس كبلر
في القرن السابع عشر
من الممكن حساب كتلة جسم سماوي
ولكن فقط إذا كنت تعرف المسافة
المسافة في علم الفلك أساسية للغاية
إذا كنت لا تعرف المسافة ، فأنت لا تعرف ما هو الشيء
يمكن أن يكون شيئًا قريبًا جدًا يشبه اليراع
يمكن أن يكون نجمًا بعيدًا جدًا ، ضخمًا ،
أكبر بكثير من الشمس
للحصول على الكتلة الحقيقية والدقيقة لـ سيجنوس إكس -1
وتأكيد أنه ثقب أسود
يحتاج ريد إلى معرفة بعده
لكن كيف يمكنه قياس المسافة إلى نجم؟
السر يكمن في ظاهرة مألوفة المنظر
إنه ما تستخدمه أعيننا وأدمغتنا لتراه في ثلاثة أبعاد
يمكنك رفع إصبعك على مسافة ذراع ،
انظر إليها ، وأغلق عين واحدة
أنا أغلق عيني اليسرى
وأنا أنظر إلى إصبعي
بالنسبة للجدار في الخلفية هناك
والآن إذا فتحت عيني وأغلقت عيني اليمنى ،
أرى أن إصبعي قد بدا وكأنه يتحرك
فيما يتعلق بالوضع الأصلي
وذلك لأن أعيننا منفصلة ،
وننظر من وجهات نظر مختلفة
لاستخدام المنظر
لقياس المسافة إلى جسم في السماء ،
سمح علماء الفلك بحركة الأرض
توفير نقطتي الأفضلية المختلفتين
تخيل أن سيجنوس إكس -1 موجود هنا
والأرض والشمس هناك
الآن ، تدور الأرض حول الشمس مرة واحدة في السنة
وفي فصل الربيع تنتهي الأرض على جانب واحد من الشمس
ونلاحظ سيجنوس إكس -1 على طول مسار شعاع مثل هذا
ثم بعد ستة أشهر ، تدور الأرض حول الشمس
إلى الجانب الآخر
نحصل على وجهة نظر مختلفة من سيجنوس إكس -1
الآن لديه مثلث
بين الأرض في موقعيها
وسيجنوس إكس -1
نعرف قاعدة المثلث ،
قطر مدار الأرض
وتخبرنا مبادئ الهندسة
أن كل ما نحتاجه لحساب المسافة
هو حجم الزاوية في الأعلى
ونقيس هذه الزاوية الصغيرة جدًا هنا ،
عند النقطة في سيجنوس إكس -1
ثم من الهندسة المباشرة ،
يمكننا حساب المسافة إلى سيجنوس إكس -1
ومن ذلك نستنتج كتلة دقيقة للغاية
المفهوم بسيط
لكن سيجنوس إكس -1 بعيد جدًا
أن الزاوية المراد قياسها ضئيلة
جزء ضئيل من درجة واحدة
وهي أصغر من الزاوية الممتدة
بواسطة أنف أبراهام لنكولن
على بنس واحد في سان فرانسيسكو ينظر إليه من نيويورك
لأن الزاوية صغيرة جدًا ،
لا يمكن قياسه بأي تلسكوب واحد
لكن فريق ريد لديه حل
نأخذ عشرة تلسكوبات راديو
المنتشرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة القارية
وإلى هاواي وإلى سانت كروا في جزر فيرجن
نستخدم هذه التلسكوبات في نفس الوقت ،
ونقوم بالتوليف في الكمبيوتر
تلسكوب يبلغ قطره حجم الأرض
هذا يمنحك دقة زاوية لا تصدق
باستخدام هذه التقنية ، يقرر فريق ريد
أن سيجنوس إكس -1 تبعد 6000سنة ضوئية
مع المسافة الجديدة التي حصلنا عليها ، مسافة 6000 سنة ضوئية ،
نحن قادرون على تحديد أن الكتلة
حوالي 15 كتلة شمسية ،
بسهولة ثقب أسود
بعد 40 عامًا من تحديده كاحتمال ،
أصبح سيجنوس إكس -1 مقبولًا الآن على نطاق واسع
كأول ثقب أسود مؤكد
إنها ورقة مبسطة ،
وحقيقة أن اسمي كان عليه
ولويز ويبستر كانت عليها ،
فعلنا الكثير من الخير في حياتنا المهنية
أعتقد أنه نتيجة لهذا الاكتشاف ،
حصلت على وظيفة دائمة
وكان احتفالاً عظيماً للعائلة
لذلك عملت بشكل جيد جدا بالنسبة لي
وكذلك الحصول على الرضا الفكري
لحل مشكلة
أخيرًا ، بعد سنوات من التكهنات ،
لدينا ثقب أسود حقيقي
ليس ذلك فحسب ، بل ثقب أسود ينفجر الأشعة السينية
ولها نجمة رفيقة
إذا تمكنا من زيارة سفينة الفضاء الخيالية الخاصة بي ،
ماذا سنرى
المسافة إلى سيجنوس إكس -1
على بعد 6000 سنة ضوئية من الأرض
وتبلغ كتلته 15 كتلة شمسية ، أو 15 ضعف كتلة الشمس
و سيجنوس إكس -1 محاط بقرص تراكمي
سحابة من الغاز والغبار على شكل قرص خارج أفق الحدث ،
نقطة اللاعودة
بينما تسحب الجاذبية المادة نحو الثقب الأسود ،
تبدأ السحابة بالدوران ،
تمامًا مثل سحب الماء في البالوعة
داخل قرص التراكم هذا ،
الجسيمات الأقرب إلى الثقب الأسود تدور حولها
بنصف سرعة الضوء
إنه مثل مسرّع الجسيمات العملاق في الفضاء
لكن لماذا تصدر الأشعة السينية؟
عندما تتسارع هذه الجسيمات ، تتصادم ،
الذي يسخنهم حتى ملايين درجات
عندما تصبح ساخنة ، تنفجر الجسيمات الأشعة السينية
وهذه الأشعة السينية هي التي قادت عالم الفلك بول موردين لأول مرة
للتحقيق في هذا الثقب الأسود منذ ما يقرب من خمسة عقود
♪ ♪
وهناك شيء آخر مختلف عن سيجنوس
لها نجمة رفيقة
هذا النجم العملاق الأزرق
يدور حول الثقب الأسود مرة كل 5.6 يوم
يدور بالقرب من سيجنوس إكس -1
أن الثقب الأسود يزيل المواد عن النجم
ويسحبه إلى قرص التنامي
بعض هذه المواد سوف تعبر أفق الحدث
وتبتلعها ، ولكن ليس كل ذلك
بعض الأشياء تعود بالفعل للخارج
قبل دخول الثقب الأسود
نوع من مثل طفل يأكل
نصف المعكرونة ينتهي بها المطاف على الأرض ،
قد يكون نصفها على السقف ،
وبعضها في الفم
واحدة من أكثر الأشياء لفتا للنظر
وميزات غامضة لـ سيجنوس إكس -1
هي طائراتها الضخمة
تتدفق هذه الحزم من الجسيمات والإشعاع إلى الخارج
من قطبي سيجنوس الشمالي والجنوبي ،
عمودي على قرص التنامي
♪ ♪
لا يزال هناك الكثير لا نعرفه عن هذه الطائرات ،
لكنها شديدة التركيز وقوية للغاية ،
تنفجر بسرعة تقارب سرعة الضوء
وتمتد إلى ما بعد سيجنوس
عندما يصل الغاز إلى درجات الحرارة المرتفعة هذه
وينتج الضوء ،
هناك أيضًا القليل من المجال المغناطيسي
التي تتشكل من حولهم
ولا نفهم بالضبط كيف ،
لكن هذه المجالات المغناطيسية
تساعد في تجميع هذه التدفقات الهائلة من الثقوب السوداء ،
خراطيم قوية إذا صح التعبير ، هذا فقط ينفث
هذا هو سيجنوس إكس -1 ، إذا كان بإمكاننا رؤيته عن قرب
ثقب أسود متنام يغذي بطائرات ضخمة
نسف الجزيئات طريق الخروج إلى الكون
إنهم يتنفسون تقريبًا ،
شياطين تأكل النار ، إذا صح التعبير
تومض لديهم رشقات نارية
إنها كرة نارية شديدة العنف ، نشطة للغاية
ما كان ذات يوم فضول رياضي غريب
أصبح الآن حقيقيًا تمامًا
(هدير الانفجار)
بعد عقود من الشك ،
يقبل العلماء الآن تلك الجثث المحترقة
من النجوم الكبيرة
يمكن أن يحبس الضوء بداخلها ،
تشوه المكان والوقت من حولهم ،
جذب المادة ، وتسريعها إلى سرعات محيرة للعقل
بدت الثقوب السوداء وكأنها فكرة جذرية
لا يجب أن نقبله
لكن شيئًا فشيئًا ، الدليل على الثقوب السوداء
أصبح أقوى وأقوى
وقد رأينا هذه الأشياء المدهشة
♪ ♪
تم العثور على ما لا يقل عن 20ثقبًا أسودًا في مجرتنا ،
ثنائيات الأشعة السينية ، مثل سيجنوس إكس -1
وربما يوجد ملايين آخرين
من هذه الجثث النجمية الضخمة
في مجرتنا وحدها
ومع ذلك ، تنتظرنا مفاجأة مذهلة
كل شيء يعتقد علماء الفلك أنهم يعرفونه عن الثقوب السوداء
والكثير مما يؤمنون به حول الكون نفسه
اكتشاف صادم رأسا على عقب
يبدأ الاكتشاف عندما يقوم التلسكوب الراديوي بمسح السماء
الكشف عن النقاط الساخنة الغامضة التي تنبعث منها طاقة الراديو
(طنين)
كانوا يأتون مما يشبه النجوم
لأن هذه الأشياء تشبه النجوم ،
ولكن تم اكتشافها من خلال إشارات الراديو ،
يسميها علماء الفلك مصادر الراديو شبه النجمية
الكوازارات
لكن هل هم نجوم أم لا؟
الخطوة الأولى في التحقيق معهم
هو معرفة ما هي مصنوعة منه
للقيام بذلك ، يحلل علماء الفلك
الطاقة الكهرومغناطيسية التي تنبعث منها
كل عنصر له بصمة طيفية فريدة
على سبيل المثال ، الكربون
الهيليوم
هيدروجين
تكشف هذه الخطوط عن التركيب الكيميائي للنجم
لكن طيف الكوازار
تبين أنه غير مفهوم
لقد نظروا إليه فوجدوه كلام فارغ
لا يبدو أن هناك أي انبعاثات
من العناصر التي عرفوها
ما الذي فقدوه؟
يجب أن يكون هناك دليل في مكان ما
أخيرًا ، في عام 1963 ، عالم الفلك معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مارتن شميدت
يجدها مختبئة على مرأى من الجميع
مدفون في طيف الكوازار بصمة الهيدروجين
لقد لاحظ شيئًا مألوفًا ، لكنه كان في المكان الخطأ
تحولت بصمات الهيدروجين بعيدًا إلى اللون الأحمر
كان من الصعب اكتشافها بسبب الخطوط الطيفية للهيدروجين
تم تحويلها جذريًا نحو نهاية التردد المنخفض
من الطيف
وهذا يمكن أن يعني شيئًا واحدًا فقط
♪ ♪
الكوازار يبتعد عنا بسرعة مذهلة
لكن علماء الفلك لم يروا من قبل الضوء يتحول
إلى هذا الحد
(نباح ، تباطؤ الصوت)
مثل صوت مألوف يتحول إلى مستوى منخفض جدًا بحيث يتعذر فهمه ،
لقد تحول الضوء المنبعث من النجوم الزائفة إلى هذه الدرجة
أن الهيدروجين لا يمكن التعرف عليه
هذا القدر الكبير من التحول
يعني أن الكوازارات تتسابق بعيدًا عنا بسرعات مذهلة
السبب؟
إنه إرث حدث
التي حدثت منذ ما يقرب من 14 مليار سنة الإنفجار العظيم
(هدير الإنفجار)
بداية كوننا
ومنذ ذلك الحين ، تمدد الكون
تحمل معها كل الأشياء التي تحتوي عليها ، بما في ذلك الكوازارات
لم يرَ أحد أي شيء يتحرك بعيدًا بهذه السرعة العالية
هذا جعل هذا الكائن هو أبعد شيء
التي شوهدت من قبل ،
مما يعني أن الشيء نفسه يجب أن يكون مضيئًا جدًا ،
وكان عليك حساب ذلك
على بعد ملياري سنة ضوئية ، إطفاء الطاقة
من تريليون شمس كل ثانية
ما الذي يمكن أن يخلق ذلك؟
لم يكن لدى أي شخص أي فكرة عما يمكن أن يكون مصدر قوة لهذه الأشياء
من أين يمكن أن تأتي كل هذه الطاقة؟
إذا كنت تعمل من خلال الحسابات ،
لا يمكن أن تكون طاقة كيميائية
(هدير الانفجار)
كانوا يعلمون أنه لا يمكن أن يكون طاقة نووية
(هدير الإنفجار)
لا توجد طريقة يمكن أن يكون الكوازار نجمًا
لا كمية من الإندماج النووي
يمكن أن تنتج هذا القدر من قوة النجوم
المحرك الوحيد الممكن
وضع أن الكثير من الطاقة هو الجاذبية
الجاذبية
في الحياة اليومية ، يمكننا التغلب على الجاذبية بسهولة
ولكن عندما يتركز الثقب الأسود إلى أقصى حد ،
الجاذبية قوية للغاية
حفنة من العلماء يبدأون في التساؤل
هل يمكن أن تكون الكوازارات مدعومة بمحركات الجاذبية؟
ماذا لو انطلقت الطاقة من الكوازارات
قادم من أقراص تراكمية لامعة حول الثقوب السوداء؟
لإنتاج هذا النوع من الطاقة ،
هذا النوع من السطوع ،
يجب أن يشتمل على ثقب أسود
لكن ليس مجرد ثقب أسود
مهما كان مصدر الإنبعاث من الكوازار
يجب أن تكون ضخمة
كيف ضخمة؟
حسنًا ، ملايين أو بلايين المرات أثقل من الشمس
ملآيين أو بلآيين المرات أثقل من الشمس
تبلغ كتلة سيجنوس إكس -1 كتلة الشمس بمقدار 15 مرة فقط
الثقوب السوداء هي مصدر الطاقة للكوازارات
هي فئة مختلفة تمامًا من الثقوب السوداء
فائقة الضخامة
♪ ♪
ويبدو أنها تقع في مراكز المجرات
لكن ماذا عن مجرتنا؟
هل يمكن أن يكون هناك أي ثقوب سوداء فائقة الكتلة أقرب إلى المنزل؟
المركز ، حيث يمكن العثور على أي كتلة فائقة ،
تقع في إتجاه كوكبة القوس ،
رامي السهام
الآن ، القوس ليس مجرد كوكبة
إنه في إتجاه المركز
"مجرتنا "درب التبانة
ولكن بما أننا نعيش داخل مجرة درب التبانة ،
لا يمكننا رؤية المجرة كما يرى مسافر الفضاء
لكن يمكنني إستخدام آلة النجوم التخيلية الموثوق بها
لتظهر لنا المجرة من الخارج
بيتنا مجرة حلزونية ، مئات المليارات من النجوم ،
معا في قرص عملاق
إنه واسع ، يبلغ عرضه حوالي 100.000 سنة ضوئية
لكنها رقيقة نسبيًا ،
بسماكة 1000 سنة ضوئية فقط
وتدور اللولب كله ببطء
نظامنا الشمسي هنا
وهنا ، 26.000 سنة ضوئية من الأرض ،
هو المركز الذي نراه في اتجاه القوس
في هذا المركز الكثيف يوجد ملايين النجوم ،
والكثير والكثير من الغبار والغاز
هذا منظر مجرتنا من الخارج ،
بفضل تقنيتي الخيالية
ولكن بما أننا نعيش داخل مجرة درب التبانة ،
عندما ننظر نحو المركز ،
نحن نبحث في جزء كبير من مجرتنا ،
مما يعني أنه يبدو لنا
كحزمة من النجوم والغبار عبر السماء درب التبانة
♪ ♪
في أعماق هذا النطاق من النجوم والغبار ،
هل يمكن أن يكون ثقب أسود هائل كامنًا؟
البيانات التي نحصل عليها الآن
في التسعينيات ، تطور علماء الفلك مصممين على حل اللغز ،
للنظر من خلال درب التبانة الغامضة
وتعلم ما هو مركزها ، إن وجد
واحد منهم هو أندريا جيز
واحد من 20
غيز يواجه تحديًا شاقًا
ستحاول تتبع النجوم الفردية
تدور حول مركز المجرة
يأتي جوهر هذه التجربة من المشاهدة
النجوم تدور حول مركز المجرة
لذلك تريد أن تجد النجوم
التي هي أقرب ما يمكن إلى مركز المجرة
مما يعني أنني أريد الوصول
إلى أكبر تلسكوب يمكنني وضع يدي عليه
وهذا يعني المجيء هنا
♪ ♪
قمة ماونا كيا ، بركان خامد
ما يقرب من 14.000 قدم فوق شواطئ هاواي
ارتفاعات عالية ورطوبة منخفضة
اجعل هذا المكان المثالي لعلم الفلك
♪ ♪
الأداة التي يستخدمها غيز هي مرصد مونا كيك كيا ،
واحدة من أكبر الشركات في العالم
لكن على الرغم من حجمها ، فإن كيك لديها نفس المشكلة
مثل كل التلسكوبات على الأرض
تشويه الغلاف الجوي
فكر في النظر إلى حصاة
في قاع النهر
النهر يتحرك بسرعة كبيرة
ونظرتك لتلك الحصاة مشوهة
مثل النهر ،
الغلاف الجوي للأرض يتغير باستمرار ،
ضوء الانحناء مثل مرآة المرح
للتعويض عن ذلك ، كان كيك رائدًا في الاستخدام العلمي
من تكنولوجيا عسكرية رفعت عنها السرية
تسميّ البصريات التكيفية
أولاً ، يسلطون شعاع الليزر في السماء ،
خلق نجم دليل اصطناعي
الجو المضطرب يشوه نجم الدليل ،
لكن الكمبيوتر يعرف كيف يجب أن يبدو ،
ويضبط مرآة التلسكوب وفقًا لذلك
لذلك إذا نظرت إلى نفسك في مرآة سيرك المرح ،
تبدو مشوهاً تمامًا
والهدف من نظام البصريات التكيفي
هو تقديم مرآة ثانية بالشكل المعاكس تمامًا
وتجعلك تبدو مسطحًا مرة أخرى
مدفون بعمق داخل التلسكوب ،
المرآة المشوهة تغير شكلها
تصل إلى 2000 مرة في الثانية
لعكس تشويه الغلاف الجوي
وقد سمح لنا بإلتقاط أكثر الصور حدة
التي حصلنا عليها من مركز المجرة
حدة تلك الصور تسمح لغيز
لتشكيل النجوم الفردية بالقرب من المركز
تقدم كبير في علم الفلك
بدأت في تسجيل مواقعهم في عام 1995
وكل عام منذ ذلك الحين ،
لقد إلتقطنا صورة فقط إلتقطنا صورة
وضع تلك اللقطات السنوية معًا
ينشئ فيلمًا بفاصل زمني عن المدارات النجمية
وما تكشفه تلك الأفلام مذهل
♪ ♪
النجوم تدور حول مركز درب التبانة
بسرعات هائلة
هذه الأشياء تتحرك عدة آلاف ،
حتى 10.000 كيلومتر في الثانية ،
أو عشرة ملايين ميل في الساعة
إنهم يسحبون بالفعل
للذهاب بهذه السرعة ، يجب أن تدور النجوم في المدار
شيء ضخم للغاية
الكتلة التي نستنتجها
أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس
ما يمكن أن يكون أربعة ملايين مرة كتلة الشمس
حتى الآن غير مرئي تماما؟
هذا هو دليل على وجود ثقب أسود
وليس مجرد ثقب أسود
هائلة ، صامتة ونائمة
في وسط مجرتنا
في الواقع ، هذا هو أفضل دليل حتى الآن
التي لدينا لوجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة ،
ليس فقط في وسط مجرتنا ،
ولكن في أي مكان في الكون
♪ ♪
ثقب أسود هائل
أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس ،
في قلب مجرتنا درب التبانة
من منظور كوني ، إنه مجاور تمامًا
وهذا يثير سؤالًا عميقًا
هناك بلايين من المجرات هناك
إذا كان لدينا ثقب أسود هائل في مركزه ،
وإذا تم العثور على النجوم الزائفة في المراكز
من مجراتهم ،
ماذا عن الآخرين؟
♪ ♪
هل توجد ثقوب سوداء في مراكز المجرات؟
إذا كانوا ، ما مدى شيوعهم؟
نحن ببساطة لا نعرف
هل يمكن لعلماء الفلك أن يأملوا في العثور على ما يتربص بهم
في مراكز المجرات الأخرى ،
على بعد ملايين السنين الضوئية ، كما فعل جيز في مجرتنا درب التبانة؟
(المحرك يشتعل بصوت عال)
سوف يتطلب الأمر ابتكارًا آخر في علم الفلك
لجعل ذلك ممكنا
وانطلاق مكوك الفضاء ديسكفري ،
مع تلسكوب هابل الفضائي ، نافذتنا على الكون
عندما يبدأ تلسكوب هابل الفضائي في تقديم صور واضحة
من المجرات البعيدة ،
يبدأ فريق من علماء الفلك العمل
"أصبحوا معروفين بإسم "نوكرز
لأن تركيزهم هو نوى المجرة ،
مراكز المجرات
واحد منهم هو تود لاور
الخطوة الأولى ، نلتقط صورة للمجرة
مع تلسكوب هابل الفضائي
إنه يوضح لنا مكان النجوم في المجرة
يخبرنا هيكلها بدقة رائعة
♪ ♪
مفتاح إيجاد الثقوب السوداء الهائلة
هو معرفة مدى سرعة تحرك النجوم في المجرة
المجرات خارج مجراتنا بعيدة جدًا
لقياس سرعة النجوم الفردية
ولكن من خلال تحليل الطريقة التي ينتقل بها الضوء من الأزرق إلى الأحمر
في نقاط مختلفة من المجرة ،
يمكن لعلماء الفلك تجميع متوسط سرعة النجوم
يدور حول المركز
إنها دقيقة بما يكفي لإنشاء نسخة متماثلة في الكمبيوتر
الخطوة الثانية ، حيث يبدأ العمل الحقيقي ،
هو محاولة نمذجة الملاحظات
ونفعل ذلك من خلال بناء نماذج من المجرات
في الحاسوب
تُعرف باسم طريقة شوارزشيلد ،
تم تطويره بواسطة عالم فلك برينستون مارتن شوارزشيلد ،
ابن كارل شوارزشيلد ،
الذي وصفت رياضياته لأول مرة
احتمال وجود ثقوب سوداء
كانت حيلة مارتن شوارزشيلد ،
كان سيبني نموذجًا للمجرة
الذي لم يكن فقط حيث كانت الكتلة ،
ولكن كان له أيضًا كيفية تحرك النجوم
♪ ♪
لكل مجرة يبحثون ،
قام نوكرز بشق الأنفس ببناء نموذج حاسوبي ثم ،
باستخدام التجربة والخطأ ،
ضبط معلمات الكتلة والسرعة
محاولة جعل النموذج يطابق الملاحظات الأصلية
حصلوا عليها من هابل
"ونقول ، "لنجرب نجمًا هنا ،
"لنجرب واحدة هنا"
دعونا نجعلها تسير بهذه الطريقة
دعونا نجعل هذا واحدًا بهذه الطريقة
ونفعل هذا آلاف المرات
حتى نبني مكتبة
كيف يمكن للنجوم أن تدور في هذه المجرة
النجاح هو عند ملاحظات النموذج
تطابق الملاحظات المأخوذة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي
لكن هذا لا يحدث
النماذج تفتقد شيئًا ما
نجربها مرارًا وتكرارًا ،
كل ذلك بدون ثقب أسود حتى الآن ، ونقول
جي ، لا يمكننا حقًا توضيح الملاحظات
حسب النموذج
فقط عندما يضيفون كتلة غير مرئية هائلة
في مركز المجرة
هل يتطابق النموذج مع ملاحظات هابل
دائما تقريبا علينا أن نضع
ثقب أسود في المركز
لا يمكننا مطابقة الملاحظات
بدون وجود ثقب أسود في النموذج
♪ ♪
من حوالي ثلاثين مجرة ​​بحث فيها نوكرز ،
كلهم تقريبًا يحتاجون إلى ثقب أسود هائل
ومنذ ذلك الحين ، قدمت لنا ملاحظات أخرى
أكثر يقينا
أن الكتل الهائلة والمجرات تتحد معًا
كل مجرة ​​بحثنا عنها ،
لقد وجدنا ثقبًا أسود هائلاً في مركزه
إنه كشف مذهل
فائقة الكتلة
ذات مرة كانت فئة غير متوقعة تمامًا من الثقوب السوداء
قد تكون شائعة ،
ليس فقط في مركز مجرتنا ،
لكن كل المجرات
(M31) تأخذ المجرة ،
تُعرف أيضًا باسم مجرة ​​أندروميدا الكبرى
إنها تبعد مليوني ونصف سنة ضوئية
في ليلة صافية ، يمكنك رؤيتها من الأرض
ولكن حتى مع تلسكوب هابل الفضائي ،
لا يمكننا تحديد تفاصيل دقيقة لمركزها
مع ذلك ، نحن على يقين تام
هناك شيء ضخم للغاية يختبئ هناك
♪ ♪
ماذا لو تمكنا من إلقاء نظرة فاحصة؟
ماذا لو تمكنا من زيارة مجرة بعيدة جدًا؟
♪ ♪
عندما ندخل الجزء الخارجي من أندروميدا ،
ما زلنا بعيدين جدًا عن رؤية ما يكمن في المركز
لكن يمكننا أن نفهم
مجموعة كثيفة من النجوم في القلب ،
ويمكن أن يكون ذلك علامة
أن هناك ثقب أسود عملاق قريب
♪ ♪
قبل مليارات السنين ، كان من الممكن أن يكون محاصرًا
بالغاز والنجوم والثقوب السوداء الصغيرة الأخرى
ربما يكون الثقب الأسود قد شغّل كوازار ،
إطعام الجنون ، وتفجير الإشعاع المسببة للعمى
على مدى مئات الملايين من السنين ،
كان سيستهلك
كل الغاز المتاح وأقرب النجوم
♪ ♪
(صوت الشاشة)
♪ ♪
هذه الأيام هادئة نسبيا
لكن لها بعض السمات المميزة
لم نر من قبل
أولاً ، إنه ضخم
إذا تم إسقاطه في نظامنا الشمسي ،
عطارد والزهرة والأرض والمريخ
جميعهم محاصرون داخل أفق الحدث
هذا كبير ، لكنه لا شيء مقارنة بالكتلة الهائلة
100 مليون ضعف كتلة الشمس
ولن ينتهي الدمار عند هذا الحد
المشتري لن يدوم طويلا
مجال الجاذبية للكتلة الفائقة
سوف تمسكها وتبتلعها بالكامل
في النهاية ، سيعاني زحل من نفس المصير
قد تبقى الكواكب الخارجية على قيد الحياة ، ولكن في مدارات باردة ومظلمة
♪ ♪
هذا الثقب الأسود يدور بسرعة ،
تشويه وسحب نسيج الزمكان
مثل كل الثقوب السوداء ،
أفق الحدث ليس له معالم على الإطلاق
تذكر ، لا يوجد شيء هناك
إنها مجرد حدود تخفي الداخل
لكن يمكن لقرص التراكم أن يخبرنا كثيرًا
حول ما يجري
هذه هي الحلقة النارية من الغاز والغبار حول الثقب الأسود
♪ ♪
تخيل لو تمكنا من إطلاق سرب من الروبوتات المستقلة
لإستكشاف قرص التنامي
♪ ♪
القرص يدور بسرعة لا تصدق
بقدر نصف سرعة الضوء
إذا تحرك المشتري بهذه السرعة ،
سيكمل مداره بالكامل في غضون ساعات قليلة
المنطقة المحيطة بالثقب الأسود عبارة عن إعصار كوني
الآن تم القبض على سربنا في الزوبعة أيضًا
إنهم مثل المتتبعين الذين سقطوا في العاصفة
لرسم خريطة للحركة
يمكن للروبوت الأوسط أن يرسل لنا الصور
إنها تتبع القائد مثل سيارة السباق
مسرعة حول المضمار
من هنا ، الانحناء الشديد للزمكان
حول الثقب الأسود
يلعب الحيل المجنونة على أعيننا
يبدو أن هناك قرص تراكم واحد
يجلد حول خط الاستواء ،
وقوس آخر فوق وتحت القطبين
لكن هذا مجرد وهم
الجاذبية الشديدة للثقب الأسود تحني مسار الضوء
المنبعثة خلف الثقب الأسود ،
ويجعله يشبه قرص التنامي
كلاهما أعلى وأسفل
في الواقع لا يوجد شيء حول القطبين
إنها مجرد أشعة الضوء العابرة
هذا هو عدسات الجاذبية مرة أخرى
الإقتراب أكثر من أفق الحدث ،
سوف تصبح عدسات الجاذبية شديدة للغاية
أن أحد الروبوتات الخاصة بي يمكن أن ينظر إلى الأمام مباشرة
وفي النهاية يرى ظهره ،
النور محاصر إلى الأبد في دائرة أبدية
هذه هي جولتنا في الثقب الأسود الهائل
في وسط مجرة​المرأة المسلسلة
مذهل جداً
أيضا لا شيء مذهل في الرياضيات
قاد العلماء إلى تخيل أن الثقوب السوداء يمكن أن تصل إلى هذا الحجم
♪ ♪
غريب مثلهم ،
الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية العادية
على الأقل من الناحية النظرية
المواد الضخمة هي مفاجأة كاملة
♪ ♪
بالنسبة للثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ،
فكر الناس فيها من منظور نظري
ومن ثم وجدناهم بطريقة المراقبة
الثقوب السوداء الهائلة ، القصة مقلوبة
لقد وجدنا بالفعل دليلًا عليها من خلال الملاحظة أولاً
والآن نحن نعمل على النظرية
كيف نشأت هذه الأشياء؟
♪ ♪
نحن نعلم بالفعل أن النجوم يمكن أن تنهار
لإنشاء ثقوب سوداء عادية
لكن الكتلة الفائقة أكبر بكثير من حيث الحجم
يبلغ حجم سيجنوس إكس -1 حجم شمسنا 15 مرة
الكتلة الفائقة في مركز مجرتنا درب التبانة
أكبر بأربعة ملايين مرة من شمسنا
تلك الموجودة في مجرة أندروميدا
أكبر بمئة مليون مرة من شمسنا
وهي ليست الأكبر ولا حتى قريبة
هناك عشرة كتل خارقة ، بل حتى 20 مليار مرة
كتلة شمسنا
كيف يمكن صنع مثل هذه الثقوب السوداء العملاقة؟
هل يمكن أن تكون الكتلة الهائلة قد أتت من النجوم المنهارة؟
يبدو ذلك بعيد الاحتمال أننا لا نعرف أي نجوم
أكبر بمليارات المرات من الشمس
نحن نعلم عن الثقوب السوداء التي قد تحصل عليها من نجم يحتضر
لديهم عدة أضعاف كتلة الشمس
الواردة بداخلها
ولكن ملايين أضعاف كتلة الشمس
إذا كانت هذه هي الحالة ، فلا يمكن أن يكون النجم المحتضر قد صنعها
وكذلك تفعل هذه الأجسام الفائقة
ملآيين أو حتى بلآيين المرات أثقل من الشمس
تنمو بطريقة أو بأخرى ، وتعبئتها مثل العمالقة الشرهين؟
الشيء البري في الثقوب السوداء هو أنها تتغذى
إنهم يلتهمون بإستمرار أي شيء يأتي
في مجال نفوذهم ،
حتى ينمو
لكن كيف بالضبط ينمون؟
ماذا يأكلون وأين يجدونها؟
نعتقد أن الثقوب السوداء تنمو
عن طريق تراكم الغاز
والطريقة التي يعمل بها هذا هو أن لديك الكثير من الغاز حولك
في وسط المجرة ،
ثم يتجمع هذا الغاز ويشكل قرص تراكم
يتكون قرص التراكم من الهيدروجين والهيليوم
وعناصر أخرى في شكل غازي
الجاذبية الهائلة للثقب الأسود
يسحب الغاز نحوه
وهي تدور حولها ،
يدور بالقرب من الثقب الأسود ،
وتبدأ التغذية
يتم سحب الأشياء الموجودة في المناطق الداخلية ببطء ،
أسرع ، سيصل إلى أفق الحدث
وبعد ذلك هذا هو
أيا كان الغاز الذي يعبر أفق الحدث يختفي إلى الأبد
لقد امتص الثقب الأسود تلك المادة
لذلك فهو في الواقع يضيف إلى كتلة الثقب الأسود
لذا فهذه إحدى الطرق التي يمكن أن ينمو بها الثقب الأسود
قضم الغاز والغبار تدريجياً
لكنها ليست الطريقة الوحيدة
يقوم سيجنوس إكس -1 بتجريد المواد ببطء
من نجم قريب
عملية من المرجح أن تستمر
لآلاف أو ملآيين السنين
ولكن ماذا لو تمكن الثقب الأسود من تمزيق نجم بأكمله
في غضون سنوات أو حتى أسابيع؟
سيكون ذلك حدثًا عنيفًا للغاية
وفريق من مستكشفي الفضاء على الإطلاع
هذا هو مركز التحكم في عمليات التلسكوب الفضائي
لدي خمسة في خمسة
نعرض بداية المسار في 0330
مرصد "شاندرا" للأشعة السينية
(الناس يتحدثون في الراديو)
تدور حتى 86.000 ميل فوق الأرض ،
شاندرا تلتقط صورًا عالية الدقة
من الأشياء التي تنبعث منها الأشعة السينية
هذا واحد: حدث قصير الأمد وعنيف للغاية
يسميّ عابر ،
(الذي يسحر (جيمس جيلوشون
المستعرات الأعظمية ، تدمير النجوم للكواكب
أجل ، أنا مفتون بتدمير الأشياء من أجل العلم
يحقق "جيمس" في لغز إكتشفه أحد الزملاء ،
"داتشنغ لين"
"هذا التعتيم على شاشة "جيمس
هو في الواقع إنفجار مفاجئ ضخم لطاقة الأشعة السينية ،
إشتعلت بالصدفة
ظهرت هذه اللطخة الصغيرة في خلفية هذه الصورة
وبالنظر إلى المسافة الكبيرة ،
إنه في الحقيقة شديد السطوع
هل يمكن أن يكون ثقبًا أسودًا وقع أثناء الولادة
في الإنهيار العنيف لنجم ضخم ، مستعر أعظم؟
(هدير الإنفجار)
ربما
لكن الإشعاع الشديد المنبعث من المستعر الأعظم
سيبقى فقط لبضعة أشهر
♪ ♪
إذن منذ متى كان هذا الجسم الغامض ينفجر الأشعة السينية؟
لمعرفة ذلك ، ينظرون إلى صور نفس الجزء من السماء
مأخوذة في تواريخ سابقة
2015
2011
2008
2005 ، يوليو
2005 ، أبريل
لم يتم الكشف عن الأشعة السينية
لكن صور الأشعة السينية ظهرت بعد ثلاثة أشهر فقط ، في يوليو
وإستمرت الإشارة القوية والمشرقة
لأكثر من عشر سنوات ،
من يوليو 2005 حتى الوقت الحاضر ،
"طويل جداً ليكون "سوبرنوفا
إذن ماذا يمكن أن يكون؟
الثقب الأسود الذي لا يتغذى يكون هادئًا ومظلمًا تمامًا
لن تظهر على أي تلسكوب
لكن الثقب الأسود الذي يتغذى مختلف
عندما تتغذى ، تنفجر الأشعة السينية
هل يمكن أن يكون هذا ثقبًا أسود
التي بدأت فجأة تلتهم شيئا كبيرا؟
ما هو تأثير ذلك على أي شيء يقترب؟
ماذا ستفعل بالنجم الذي يتجول قريباً جداً؟
حسنًا ، سوف يطير طبقة نجمية طبقة ،
تلتهم في نهاية المطاف
النجم بأكمله
♪ ♪
على عكس سيجنوس إكس -1 ، هذا ليس مجرد قضم
هذا جنون التغذية لمدّة عشر سنوات ،
ثقب أسود هائل يلتهم نجمًا بأكمله
في غمضة عين كونية
إنه نتيجة تصادم فرصة
عندما يتجول نجم سيئ الحظ قريبًا جدًا ،
والجاذبية الشديدة للثقب الأسود في الواقع تمزقه
الجاذبية من الثقب الأسود
بشكلٍ تدريجي يصبح أقوى وأقوى
كما يقترب النجم
وعند هذه النقطة ، سيبدأ النجم في التشوه
يطلق عليه إضطراب المد والجزر
إنها مشابهة لطريقة جاذبية قمرنا
يتحرك بسهولة في جميع محيطات العالم
المد والجزر بسبب الثقب الأسود
سيكون أقوى بمليارات المرات
وأكثر عنفًا
حيث يمكن أن يمزق الثقب الأسود نجمًا
لذلك سترى نوعًا من عمود من الضوء
من اللحظات الأخيرة للمادة في النجم
لكن هناك فرصة لجزء من النجم للهروب ،
كما يوضح جيمس
نظرًا لإستطالة النجم بفعل قوى المد للثقب الأسود ،
سوف يغذي الثقب الأسود
في نفس الوقت الذي يحاول نصفه الهروب
كل شيء فوق هذه النقطة تقريبًا ،
ستتاح له فرصة مغادرة المجرة
إنها تتحرك بهذه السرعة
وكل شيء تحت هذه النقطة
سوف يسقط على الثقب الأسود
ويستهلكها في النهاية
لذلك فهذه طريقة أخرى لزيادة وزن الثقب الأسود
على عكس القضم البطيء والثابت لـ سيجنوس إكس -1 ،
هذا الثقب الأسود يلتهم معظم النجوم بأكملها
في جرعة واحدة
ولكن ما إذا كان الثقب الأسود يتغذى فجأة ،
بابتلاع نصف نجمة ،
أو بثبات ، من خلال التراكم
لا يزال علماء الفلك يواجهون مشكلة عندما يحاولون الفهم
كيف أصبحت الأجسام الضخمة كبيرة جدًا
مشكلة التوقيت
تبدأ المشكلة مع أقدم الكتلة الضخمة
الكوازارات ، تلك الساطعة جدًا ، البعيدة جدًا ،
والأشياء القديمة
تم اكتشافه لأول مرة في أوائل الستينيات
كان اللغز عندما بدأنا في العثور على هذه النجوم الزائفة ،
الكوازارات الساطعة جدًا ، في وقت مبكر جدًا من الكون
إنهم يعطون الكثير من الطاقة
أنه يجب أن يكون لديهم ثقوب سوداء فائقة الكتلة
في مركزهم
لكن النجوم الزائفة بعيدة للغاية ،
مما يعني أنهم جزء من الكون المبكر جدًا ،
التي بدأت منذ ما يقرب من 14 مليار سنة
الكوازارات الساطعة
600مليون سنة بعد الانفجار العظيم
جزء صغير من عصر اليوم
وهي هائلة
إذاً ثقوب سوداء كتلتها مليار كتلة شمسية ، هذه العملاقة ،
كان يجب أن يكون في مكانه عندما كان الكون
كان عمره حوالي 550 مليون سنة
الآن لديك مشكلة
لأنه عليك تنمية شيء كبير حقًا ،
سريع حقا
وأنت تصطدم بنوع من الحدود المادية
♪ ♪
ما إذا كان الثقب الأسود يقضم أم لا
أو تناول وجبته ،
اتضح أن هذا التراكم كيف تتغذى الثقوب السوداء
لديه حد للسرعة
سميت على اسم عالم الفلك الإنجليزي آرثر إدينجتون ،
لن يسمح حد إدينجتون بوجود ثقب أسود
لتتغذى بسرعة كبيرة
بسبب الضوء المنبعث
من قرص التراكم الخاص به
♪ ♪
الضوء له ضغط
لذلك يمكن للفوتونات نقل قوة على شيء ما
نرى هذا في الرياح القادمة من النجوم ، يدفع الضوء الغاز إلى الخارج
لذلك هناك حد لمدى السرعة التي يمكنك بها تغذية الثقب الأسود
قبل أن يروي لمعانها نموها
إذن ، بالنظر إلى الحد الأقصى للسرعة هذا ، كيف فعلت الكتلة الهائلة المبكرة
الكوازارات تصبح كبيرة جدًا وبسرعة؟
هل يمكن أن تكون هناك طريقة لتجاوز حد السرعة بالكامل؟
لا تزال المشكلة هي الوقت نفسه
كيف تزرعهم
إلى مليار ضعف كتلة الشمس؟
ما هي الشروط التي تحتاجها لهذا النوع من النمو؟
يتساءل بعض العلماء الآن: ماذا لو كانت هناك طريقة
لإنشاء ثقب أسود
التي هي بالفعل أكبر بكثير منذ الولادة ،
يعطيها السبق؟
إذا كانت هناك آلية فيزيائية
من شأنه أن يسمح لك بعمل بذرة ثقب أسود
الذي كان أكثر ضخامة من البداية ،
إذن ، فإن أزمة التوقيت ليست مشكلة كبيرة ،
والمشكلة المتزايدة ليست حادة
الجواب ، يعتقد البعض
هو إنشاء ثقب أسود مباشرة من سحابة غاز
سيناريو يسمى الإنهيار المباشر
يبدأ بسحب الغاز المكونة من الهيدروجين والهيليوم
وعناصر أخرى
نفس المواد الخام التي تولد منها النجوم
ستبدأ الغيوم الأكثر كثافة في الإنهيار
تحت جاذبيتهم
وعندما تنهار الأجزاء التي تكون أكثر كثافة
سوف تنهار بسرعة أكبر
وما يحدث هو أن السحابة تتفتت
هذه الشظايا تستمر في الإنهيار
حتى تبدأ ذرات الهيدروجين بداخلها في الاندماج
يبدأ الإندماج النووي وتتكون النجوم
ولكن ماذا لو إنهارت سحابة غاز عملاقة دون تكوين نجوم؟
أدركنا أن هناك مجموعة من الظروف المادية
من شأنه أن يسمح لك بتكوين قرص غاز كبير جدًا
قبل تشكيل أي نجوم
لذلك يبدأ قرص الغاز هذا في عدم الإستقرار
سيسمح ذلك للكتلة بالتدفق إلى المركز
بسرعة كبيرة جداً
ويصنع ثقبًا أسود ضخمًا جدًا
♪ ♪
إنه شيء رأيناه جميعًا في الطبيعة ،
من الأعاصير إلى أحواض الإستحمام
"دوامة"
ولكن على نطاق هائل
إذا كنت في حوض الإستحمام وقمت بسحب القابس
وترى الماء يتدفق في دوامة ،
سريع جداً وصولاً إلى المركز ،
هذا بالضبط ما يحدث
الإنهيار المباشر قد يكون وسيلة
لإنشاء ثقوب سوداء كبيرة جدًا في وقت مبكر من الكون
من سحب الغاز الهائلة ،
تخطي مرحلة النجوم تمامًا
لأنها ستكون كبيرة جدًا عند الولادة ،
هذه الثقوب السوداء الإنهيار المباشر
سيكون لها السبق ، مما يساعدهم على النمو بسرعة
في الكتلة الشابة الهائلة التي نراها
في الكون البعيد
يمكن أن يكون لديك هذه الثقوب السوداء المنهارة بشكلٍ مباشر
إذن الثقوب السوداء التي كتلتها الأصلية ،
كتل البذور ، الكتل الأولية
حوالي 10.000 إلى 100.000 مرة
من كتلة الشمس
وأنهم يتشكلون من البداية بهذه الكتلة
♪ ♪
قد يفسر الإنهيار المباشر مدى ضخامة الكتلة الفائقة المبكرة
بدأوا
لكن هناك سؤال أساسي آخر حول الكتلة الفائقة
ما هو دورهم في الكون؟
هل وجودهم مجرد مسألة صدفة؟
أم أنهم متصلون بطريقة أكبر
لبنية الكون ذاتها؟
لا توجد الثقوب السوداء الهائلة بمعزل عن غيرها
يبدو أنهم يعيشون في شراكة مع المجرات
♪ ♪
مجموعات بالملايين ،
أو حتى تريليونات النجوم مرتبطة ببعضها البعض بفعل الجاذبية ،
المجرات هي اللبنات الأساسية لكوننا
وكذلك الثقوب السوداء الهائلة في مراكزها
بطريقة ما أساسية لوجودهم؟
نحن الآن فقط نفترض كل مجرة ​​،
حتى تلك التي لم نؤكدها بعد ،
سيكون لها ثقب أسود هائل في مركزها
يمكن أن يكون ذلك بدلاً من أن يكون مجرد شذوذ ،
إنها عنصر أساسي في المجرات ،
مكون رئيسي للكون
لقد جئنا في وقت قصير جدًا لندرك ذلك
من المحتمل أنهم يسكنون مراكز كل المجرات
وهذا يمكن أن يحدث فقط
إذا كانت هناك علاقة تكافلية
بين تطور المجرة
والثقب الأسود الهائل في قلبه
ماذا يمكن أن تكون هذه العلاقة؟
أحد الأدلة المثيرة للإهتمام يتعلق بالحجم
المجرة أكبر
يبدو أن الثقب الأسود أكبر
هذه الثقوب السوداء في المركز
يبدو أنهم يعرفون عن بيئتهم الواسعة النطاق
إذن أيهما يأتي أولاً ،
المجرة أم الثقب الأسود الهائل؟
إنه ليس بتلك البساطة
يبدو أنها تنمو بشكلٍ مترادف
يصعب على المرء أن يتشكل أولاً ويؤثر على الآخر
لذلك نعتقد اليوم أنه مهما كان شكل واحد
كان عليه أن يشكل الآخر كمنتج ثانوي لتلك العملية
وأنه يجب أن يكون هناك بعض آليات التغذية الراجعة
بين الثقب الأسود والمجرة
التي تحافظ على نمو الإثنين في مزامنة القفل
♪ ♪
الطريقة التي تنمو بها المجرات هي عن طريق تكوين نجوم جديدة
من سحب غاز الهيدروجين
الغاز هو أساسًا وقود تكوين النجوم ،
تمامًا مثل الغاز هو وقود سياراتنا
وهكذا إذا نفذ الغاز ، ستنفد النجوم الجديدة
وكذلك الثقوب السوداء الهائلة
تتدخل بطريقة ما في تكوين النجوم؟
عندما ينمو الثقب الأسود ،
يتم تحرير كمية هائلة من الطاقة
وأرسلت إلى المجرة
ولذا نعتقد أن بعض هذه الطاقة يذهب لتسخين الغاز
والغاز الحار جدًا لن يشكل نجومًا بعد الآن
♪ ♪
الحرارة الناتجة عن نمو الثقب الأسود
يجعل من المستحيل على النجوم أن تتشكل في مكانٍ قريب
♪ ♪
وهكذا فإن إحدى الطرق هي أن الثقب الأسود ينمو
يُمكن أن تؤثر على مجرتها المضيفة
عن طريق إخماد تشكل النجوم
في الواقع ، نمو الكتلة الهائلة
يحدد ما إذا كانت المجرة المضيفة تنمو أم لا
لديهم نوع من مرحلة الأكل ،
ثم مرحلة هادئة
لذلك يبدو أنهم متورطون
مع تشكيل المجرة بهذه الطريقة ،
ثم إستقرار المجرة في نفس الوقت
لذلك هذه الكتلة الغامضة
قد تتحكم في بناء الكون
ليس كثيراً بحجمها ،
ولكن بالمناسبة الطاقة التي يولدونها تشكل المجرات
بالكتلة ، إذا عدت كل الثقوب السوداء في الكون ،
الصغيرة وكذلك فائقة الكتلة ،
الضخمة للغاية ،
الثقوب السوداء لا شيء
ومع ذلك ، بقوة مقدار الطاقة التي تحصل عليها المجرة
وفي أي وقت يتم تجميعها ،
يبدو أن الثقب الأسود المركزي يملي عليه
لذلك قد يكونون اللاعبين الرئيسيين في الكون
♪ ♪
في العامين المقبلين ، تخطط ناسا للإنطلاق
تلسكوب جيمس ويب الفضائي
أقوى تلسكوب على الإطلاق ،
تم تصميم جيمس ويب للنظر في الأشعة تحت الحمراء ،
مما يسمح له برؤية أبعد في الزمن من هابل ،
إلقاء نظرة على النجوم والمجرات الأولى
التي تشكلت بعد الإنفجار العظيم
الآمال كبيرة على تلسكوب جيمس ويب الفضائي
سيساعد في حل العديد من الألغاز المتبقية
حول أقدم الثقوب السوداء فائقة الكتلة
تم ضبط تلسكوب جيمس ويب الفضائي على وجه التحديد
لمراقبة الكون المبكر عندما ولدت المجرات
يمكن أن يمنحنا ذلك فهمًا أعمق
كيف ينتهي بك الأمر مع ثقب أسود هائل
في مجرتك لتبدأ
التكنولوجيا تتحرك بسرعة كبيرة ،
ونتيجة لذلك ، لدينا آراء جديدة أساسية حقًا
الكون
أعتقد أننا نعيش حقًا في عصر ذهبي لعلم الفلك
♪ ♪
وتلسكوب جيمس ويب الفضائي
ليس التطور الجديد الوحيد الذي يعد بحل
بعض الألغاز حول الثقوب السوداء
♪ ♪
أعتقد أن لديها مكونات الأشعة تحت الحمراء
مجموعة من العلماء
"بقيادة "شيب دويلمان
يحاول الآن المستحيل
لإلتقاط صورة لثقب أسود
من المثير للإهتمام أنه يمكننا قول شيء ما
حول تدفق التراكم بالقرب من الثقب الأسود على الإطلاق
وإذا نجا بعض هذا السلوك الخطي ،
ربما لدينا طريقة لتفسيرها
المشروع يسميّ تلسكوب أفق الحدث
الهدف الأساسي من تلسكوب أفق الحدث
هو حقًا رؤية غير المرئي
هو التركيز
شيء أخبرنا به العلم لسنوات عديدة
هو بالتحديد شيء لا يمكننا ملاحظته
الحفرة السوداء
(هدفهم الأساسي هو القوس (أ ،
الكتلة الهائلة في مركز مجرتنا درب التبانة
يستخدمون شبكة عالمية من التلسكوبات الراديوية
نحتاج إلى طقس جيد في ثمانية تلسكوبات مختلفة
حول العالم ،
وهذه مهمة صعبة
ولكن إذا كانت الثقوب السوداء غير مرئية ،
ما الذي يأملون في تصويره بالضبط؟
ما نحاول تصويره هو الظل حقًا
هكذا مثل هذا الغاز حول الثقب الأسود
يدور إلى الداخل ويصيب بالفعل أفق الحدث ،
يترك صورة ظلية ،
ظل محدد جيدًا على الضوء المحيط
لذا يجب أن تبدو مثل كعكة الدونات
بفتحتها المحددة جيدًا
وهذه هي الصورة التي نسعى إليها
إذا قمت بتحويل ذلك إلى ترددات ،
أحصل على إثنين بي سكوير هناك
أجرى الفريق أول جولة مراقبة
ويتم معالجة البيانات الآن
حسنًا ، أنت تقول السرعة
ومن المؤمل أن هذه التقنيات الجديدة
سيُعطينا رؤية غير مسبوقة للثقوب السوداء
في كوننا
لكن هناك تقنية جديدة واحدة
التي تحقق نتائج بالفعل
وهذا يعيدنا هنا إلى ليغو ،
لاعب رئيسي في دراما الثقب الأسود ،
إلى فكرة ترسخت قبل وقتها
موجات الجاذبية
مع النسبية العامة ، نظريته في الجاذبية ،
يتوقع "أينشتاين" أنه عندما يتحرك شيء ما ،
يمكن أن تحدث تموجات في المكان والزمان
ضغط فعلي وتمديد للفضاء نفسه
أحد الكأس المقدسة لفيزياء القرن العشرين
هو إكتشاف موجات الجاذبية هذه
لم يكن ذلك سهلا
بالنسبية العامة ،
لأن كل التأثيرات التي يمكن أن تفكر بها
كانت صغيرة للغاية
من الصعب جدًا قياسها
كان التفكير ،
إذا كان من الممكن قياس موجات الجاذبية ،
سيؤكد توقعات أينشتاين
ويمكن أن يكون هناك فائدة إضافية
قد يثبت أيضًا وجود الثقوب السوداء
وتساعد في حل لغز كيفية نمو الكتلة الهائلة
لكن كيف تكتشف موجات الجاذبية؟
في عام 1970 ، جذبت المشكلة الإنتباه
للفيزيائي التجريبي (الشاب (راي فايس
♪♪
كان لدى "راي" الخلفية المثالية للبحث عن موجات الجاذبية
لعقود من الزمان ، كان يعمل مع المزيد من الموجات المألوفة
موجات صوتية
كنا مهاجرين ،
(كنا (يهود ألمانيا
وكان الكثير من أصدقائنا مهتمين جدًا جدًا بالموسيقى
♪♪
كرس الراي نفسه
لإقناع كل فارق بسيط ممكن
من الموسيقى المسجلة
هذه السجلات لديها مشكلة رهيبة
عندما كانت الموسيقى عالية ، بدت رائعة
عندما كانت الموسيقى هادئة وبطيئة حقًا ،
ما سمعته كان هذا
الهسهسة) هكذا)
ضجيج هسهسة
وكان ذلك مزعجًا جدًا
الدروس التي يتعلمها
محاولة القضاء على الضوضاء في التسجيلات
سوف تؤتي ثمارها لاحقًا ،
عندما يلفت "راي" إنتباهه
لإكتشاف موجات الجاذبية
يجب أن تفهم
كيف تقوم موجة الجاذبية بعملها القذر
كمشكلة فيزيائية ،
موجات الجاذبية لا تختلف عن الموجات الصوتية
لنفترض أن الموجة تأتي من شيء ما
هذا بطريقة ما يتحرك ويتأرجح
(تهتز)
تعمل الموجة الصوتية على ضغط الهواء وتوسيعه
موجة الجاذبية تضغط وتوسع الفضاء
وكل شيء فيه
إذا مرت موجة عبر الأرض ،
من شأنه أن يسبب الفضاء
للتوسع للحظات ثم الإنكماش مرة أخرى
يستمر في فعل ذلك ، لذلك هذا هو الشيء
الذي يسير على طول مثل هذا
فكيف للقياس
التوسع الضئيل للغاية والإنكماش في الفضاء؟
كانت فكرة راي هي إستخدام الضوء
أرسل شعاعا من الضوء
كيف تجد تبدأ المغامرة في كوم تحريك ،
وقياس الوقت المستغرق للوصول إلى هناك
(نقرات)
هذه هي الطريقة التي تم بها حساب المسافة الدقيقة إلى القمر
إرتداد شعاع ليزر من الأرض
من المرآة التي خلفها رواد فضاء أبولو 11
♪ ♪
من مدة الرحلة ذهابًا وإيابًا ،
يمكن للعلماء تحديد المسافة
♪ ♪
جاء راي بتصميم بارع
لأداة تستخدم الليزر والمرايا
لإكتشاف التوسعات والتقلصات الباهتة في الفضاء
من شأنه أن يكون سببه موجة الجاذبية
يطلق عليها مقياس التداخل بـ الليزر
إنه يعمل عن طريق إطلاق الليزر في الفاصل
يستمر نصف الضوء للأمام مباشرة
نحو مرآة واحدة ،
بينما يتم إرسال النصف الآخر نحو مرآة أخرى
المرايا البعيدة ترتد شعاع الضوء ،
حيث ينضمون مجددًا إلى جهاز الكشف عن الصور
إذا كانت المسافات التي يسافر بها الشعاعتان متطابقة تمامًا ،
تم تصميم النظام بحيث يلغي الشعاعتان بعضهما البعض
لا يرى الكاشف أي شيء
لقد قمت بتعيين المصيدة لقياس موجة الجاذبية
الآن تأتي موجة الجاذبية القادمة ،
دعنا نقول ، في هذا الهيكل
إذا مرت موجة جاذبية ،
يغير لفترة وجيزة طول الذراعين
لم تعد أشعة الضوء تعود في نفس الوقت
لإلغاء بعضها البعض
تضرب موجة جاذبية
يظهر الضوء في الكاشف
وقد انتشر الفخ
هذه هي الفكرة الأساسية
إنه قياس مباشر للغاية
فكرة ذكية وبسيطة من حيث المبدأ
لكن الشيطان
وجائزة نوبل
تكمن في التفاصيل
الفرق في الطول بين الذراعين
سيكون ضئيلاً للغاية
كيف صغيرة؟
حسنًا ، خذ حجم الذرة
إنه أقل من ذلك
النزول بمقدار 100.000
هذه هي نواة الذرة
إنه أقل من ذلك
كان 100 مرة أقل من ذلك
لذلك نحن نتحدث عن حقًا صغير جدًا ، صغير جدًا
إعتقدت انه مجنون
أعتقد أن رد فعل الجميع الأولي على الفكرة
كان ، هذا سيكون مستحيلاً
في عام 1973 ، وضع كيب ثورن شكوكه في السجل
في كتاب مدرسي كلاسيكي ،
يشك في أنها ستنجح على الإطلاق
لكن كيب لم يسمع أبدًا راي فايس
شرح خطته بالتفصيل
وعندما يفعل
قضينا الليل كله نتحدث
ولذا قلت ، لا ، لا ، لا ، هذا ممكن جدًا
وخلال وقت قصير للغاية 20 ، دقيقة ، ربما نصف ساعة
كان "كيب" يفهم هذا الشيء بعمق ويقول ، نعم
"أكلت الغراب بقية مسيرتي" ،
لأنه بمجرد أن تحدثت مع "راي" بالتفصيل ،
قررت أن أقضي جزءًا كبيرًا
من بقية مسيرتي
فى مساعدة المجربين
لكن الأمر سيستغرق 40 عامًا ،
ومبالغ ضخمة من المال ،
لتحويل رؤية راي وكيب إلى واقع
الحصول على تمويل ليغو
كانت مثيرة للجدل للغاية
مئات الملآيين من الدولارات
لإكتشاف إشارة لم يسبق رؤيتها من قبل
كان هناك الكثير من الناس الذين خافوا
أن ليغو سوف يمتص المال من الغرفة
وهكذا كان هناك الكثير من الجدل
ما يمكن أن يتفق عليه الجميع هو ،
كان هذا صعبًا للغاية
مع هذه الأداة الحساسة ،
أحد أكبر التحديات
هو عدو هاي فاي القديم لراي فايس الضوضاء
حركة الأرض
الحركة الزلزالية للأرض
ضوضاء الصوتيات ،
(أصوات (أصوات الرعد
كل شيء يميل إلى تحريك تلك المرآة
إتضح ، حتى الفراغ التام من الفراغ
يخلق مشكلة يحتمل أن تكون معيقة
على مسافات دون الذرية ،
العشوائية الغريبة لعالم الكم
يسبب ضجة في المرايا
هذه الضوضاء الكمومية ناتجة عن التقلبات الكمية
هذه المرايا تفعل ما يفعله الإلكترون داخل الذرة
إنهم يتجولون
♪ ♪
حساسية رائعة
فراغ شديد ،
مئات الآلاف من الدوائر الإلكترونية
ليغو هي واحدة من أكثر الأدوات تعقيدًا
في تاريخ العلم
وكوسيلة أخيرة لإزالة الإشارات الخاطئة ،
لا يبنون واحدًا ،
لكن اثنين من التركيبات الكاملة
واحد في ولاية واشنطن وآخر في لويزيانا
وهكذا فعل مصممو ليغو ذلك بشكلٍ صحيح
قاموا بتصميم أكثر من كاشف ،
مفصولين عن بعضهم البعض بمسافات شاسعة ،
بحيث إذا إكتشفت شيئًا ما في أحدهما وليس في الآخر ،
ثم ، كما تعلم ، الرجوع والتحقق من أجهزتك الإلكترونية
تحقق لمعرفة ما إذا كان هذا هو يوم كذبة أبريل
وشخص ما لم يعدل المقابض فقط
♪ ♪
أوائل خريف 2015
كلا الموقعين يعملان ،
لكن السباق العلمي الأول لم يبدأ بعد
ما زالوا يختبرون
في الساعات الأولى من صباح يوم الأحد 14 سبتمبر 2015
(عالم في (لويزيانا يتخذ قرارًا مصيريًا
♪ ♪
روبرت سكوفيلد" كان يعمل" طوال عطلة نهاية الأسبوع
القيام بالمعايرات النهائية
حسنًا ، لنأخذ طيفًا
لديه إختبار أخير
لذلك دعونا نرى من أين يحصل هذا الكمبيوتر على قوته
لكن الوقت متأخر ، والمعدات لا تتعاون
كانت الساعة حوالي الرابعة صباحًا تقريبًا ،
وما زال أمامنا حوالي ساعة عمل أخرى
وكنا ، مثل ، نعم ، الأمور لا تسير على ما يرام ،
وأنا متعب حقًا
دعونا لا نقوم بهذه الساعة الأخيرة من العمل أو نحو ذلك
يسمونها ليلة
وبعد 40 دقيقة ،
في صمت الخمول ،
يفتحون الباب للتاريخ
♪ ♪
(صوت خافت)
موجات جاذبية قوية تدوي عبر كلا الكاشفين ،
لويزيانا وواشنطن
لو عمل (روبرت شوفيلد) 40 دقيقة أخرى في تلك الليلة ،
مع الأدوات في وضع الإختبار ،
إشارة كانت في طريقها منذ 1.3 مليار سنة
لن يتم تسجيلها
أحب أن أقول ،
كما تعلم ، أحد أكبر مساهماتي في ليغو
لقد كان كسلي في ذلك اليوم
(محادثات غير واضحة)
تلقيت بريدًا إلكترونيًا من شخص ما هنا يقول ،
"مرحبًا ، أنظر ، "أنظر إلى هذا المكان على الويب
(غردات)
(نظرت إلى ذلك وقلت: (بيب
♪ ♪
كانت قوية جداً
يمكنك رؤيته بالعين في البيانات
كان جيداً جداً ليكون صحيحاً
لكنها كانت صحيحة
في الواقع ، كان الصوت مرتفعًا وواضحًا بشكل مدهش
وغنّت لك فقط
كان هناك ، يبرز
إستمرت الإشارة أقل من ثانية ،
ولكن في أقصر اللحظات
لقد أوصل رسالة عميقة من الناحية الكونية
أكثر من مليار سنة في طور التكوين ،
إثبات وجود الثقوب السوداء
إذن ما رأيناه في الإشارة
تتضمن إهتزازات المرايا التي كانت بطيئة في البداية ،
أصبح أسرع وأسرع وأسرع
وكان هذا بالضبط نوع السلوك
التي تتوقعها من موجات الجاذبية
بسبب وجود ثقبين أسودين يدوران حول بعضهما البعض ،
تصاعد معاً
إثنان من "الثقوب السوداء" الضخمة ،
واحد 29 ضعف كتلة الشمس ،
36ضعف كتلة الشمس الأخرى ،
يتجولون حول بعضهم البعض مئات المرات في الثانية ،
أخيرًا إكمال عمل التدمير المتبادل عن طريق الدمج
خلق ثقب أسود واحد أكبر من 62 كتلة شمسية
أدى الإندماج العنيف إلى تحويل بعض الكتلة
إلى إطلاق مروع للطاقة
أبعد من أي شيء شهدته من قبل
التصادم ، في الواقع
يخلق عاصفة حقيقية في النسيج أو الشكل
من المكان والزمان ،
كأنك أخذت ثلاث شموس
كنت قد أبادتهم تماماً ،
حولها إلى موجات جاذبية
كانت الطاقة أعلى 50 مرة من طاقة الإخراج
من كل النجوم في الكون مجتمعة
في جزء من الثانية
لكن أقوى إنفجار
من الذي كان لدى البشر أي دليل عليها
بإستثناء الإنفجار العظيم
♪ ♪
منذ تلك الإشارة الأولى في سبتمبر 2015
إكتشف ليغو عدة تصادمات أخرى للثقوب السوداء
في أكتوبر 2017 ، راي فايس ، كيب ثورن ،
ومدير ليغو السابق باري باريش
حصل على جائزة نوبل
تثبت إكتشافات ليجو أن الثقوب السوداء يمكن أن تندمج
طريقة واحدة يمكن أن تنمو بسرعة أكبر
يخبرنا المزيد والمزيد من الأدلة على هذه الثقوب السوداء المندمجة
يوجد الكثير من هذه الثقوب السوداء النجمية حولها ،
يمكنهم العثور على بعضهم البعض ، والإندماج
وفتح الإكتشاف طريقًا جديدًا تمامًا
لمراقبة الكون
♪ ♪
(نرد)
لطالما فكرنا في علم الفلك
كمجال للرصد
حيث ننظر إلى الإشعاع
نحن نرى أشياء
لكن هذا ليس إشعاعًا
هذا شيء أكثر جوهرية
هذه نوع من الهزات الأساسية في الزمكان نفسه
يمكننا الآن سماع الكون
♪ ♪
لأول مرة ،
لقد شاهد علماء الفلك وسمعوا حدثًا كونيًا في وقت واحد
♪ ♪
في أغسطس 2017 ، إكتشف ليجو موجات الجاذبية
من تصادم نجمين نيوترونيين
الثقوب السوداء" هي مساحة فارغة" ،
لكن النجوم النيوترونية هي نجوم ميتة كثيفة
يمكن أن تتحطم معًا وتضيء السماء
♪ ♪
عند التلسكوبات والأقمار الصناعية حول العالم
يشير في إتجاه الصوت ،
شهد العالم الألعاب النارية
في تصادم إنفجار ووهج لاحق
ربما ، أدى الإصطدام إلى الخلق
لثقب أسود جديد
لكن ما لم نلاحظ تكوين الثقب الأسود ،
هناك الكثير لن نعرفه أبدًا
لأن الكثير عن الثقوب السوداء
بعيدًا عن متناول أيدينا بشكلٍ لا رجعة فيه ،
لا يمكننا أن نعرف من أين أتوا ،
ما في الداخل ، أو ما هو تاريخهم
♪ ♪
(هدير الإنفجار)
لكن يمكننا تخيل مستقبلهم
عدد "الثقوب السوداء" في الكون آخذه في الإزدياد
وهم يكبرون
النجوم تنهار ،
تتغذى الثقوب السوداء وتندمج ،
من أشكال جديدة
هل يمكن أن يكون ذلك يومًا ما؟ ،
وكل شيء سينتهي بداخلهم
وسيحكمون الكون؟
♪ ♪
تريليونات لا حصر لها وتريليونات من السنين بعد حدوث ذلك ،
وأجزاء المادة الأخيرة تعبر آفاق الحدث ،
الثقوب السوداء نفسها قد تشع بعيدًا
وتختفي من هذا الواقع
♪ ♪
ألغازهم كثيرة ، ونحن نبدأ للتو
لكشف أسرار هذه الأماكن الغريبة والقوية
ولكن شيء واحد مؤكد
"ستستمر "الثقوب السوداء في إثارة إهتمامنا ،
وتلهمنا ،
"وتتحدى كل من علمنا وخيالنا"
ترجمة : وندر وومان
♪ ♪
DVD هذا متوفر على "NOVA" برنامج
shopPBS.org للطلب ، قم بزيارة أو اتصل بـ 1-800-PLAY-PBS
متاح أيضًا "NOVA" iTunes للتنزيل على
♪ ♪