الفلك

الوقت حسب جاذبية القوس A *؟

الوقت حسب جاذبية القوس A *؟

قد يكون هذا سؤالًا غبيًا حقًا (أنا عالم أحياء أكثر من عالم فلك) لذلك أعتذر مقدمًا عن القليل من معرفتي المتعلقة بعلم الفلك ، ولكن إذا لم أكن مخطئًا ، فالوقت يتأثر بالجاذبية ، أليس كذلك؟ إذن ما هو وقت القوس A * مقارنة بوقتنا لأنه يتمتع بجاذبية أقوى بكثير؟ هل نعرف على وجه التحديد الفرق؟


ليس على الإطلاق سؤال غبي. كما سمعت ، صحيح أن الوقت يتأثر بالجاذبية. كلما كان مجال الجاذبية أقوى ، يمر الوقت أبطأ. إذا كنت بعيدًا عن أي مادة جاذبة ، فإن الوقت يمر "بشكل طبيعي".

ولكن للإجابة على سؤالك ، يجب علينا تحديد المقصود ب "زمن الثقوب السوداء" (دعنا نسمي الثقب الأسود $ mathrm {BH} _ mathrm {Sgr ، A ^ *} $؛ انظر الملاحظة أدناه على التسمية) ، لأنها تعتمد على مدى بعدنا عن Sgr A *. سرعة الوقت على بعد $ r $ من مركز BH معطى بواسطة $$ t = t_ infty sqrt {1 - frac {r_ mathrm {S}} {r}} ، $$ أين $ t_ infty $ هو الوقت "عند اللانهاية" ، أي بعيدًا عن BH ، و $$ r_ mathrm {S} equiv frac {2GM} {c ^ 2} simeq 3 ، mathrm {km} ، times left ( frac {M} {M_ odot} right) $$ هو ما يسمى نصف قطر Schwarzschild ("سطح" BH) ، حيث لا يمكن حتى للضوء الهروب. هنا، $ G $ هو ثابت الجاذبية ، مليون دولار هي كتلة BH ، $ c $ هي سرعة الضوء و $ M_ odot $ هي كتلة الشمس.

تظهر المساواة الأخيرة أن نصف قطر BH مع كتلة الشمس يبلغ 3 كيلومترات. كتلة $ mathrm {BH} _ mathrm {Sgr ، A ^ *} $ حوالي 4.1 مليون كتلة شمسية ، لذا فإن نصف قطرها هو $ r_ mathrm {S} = 12.1 $ مليون كم.

بالتعويض عن الأرقام الأخرى ، يمكننا أن نرى ذلك على مسافة من $ mathrm {BH} _ mathrm {Sgr ، A ^ *} $ من

  1. 1 سنة ضوئية، يعمل الوقت بشكل أبطأ بمعامل 1.00000064 ، أي بشكل غير ملحوظ.
  2. 1 وحدة فلكية (المسافة من الأرض إلى الشمس) ، يعمل الوقت بمعدل 4٪ أبطأ.
  3. 1 مليون كيلومتر من السطح، يعمل الوقت بشكل أبطأ بمقدار 3.6.
  4. 1000 كم من السطح، يعمل الوقت بشكل أبطأ بمعامل 110.
  5. 1 كم من السطح، يعمل الوقت بشكل أبطأ بعامل ~ 3500.
  6. 1 متر من السطح، يعمل الوقت أبطأ من 100000 مرة
  7. على السطح، يتوقف الوقت.

لاحظ أن تمدد الوقت هذا هو يا له من مراقب بعيد (أي الرجل مع $ t_ infty $ time) يقيس لمراقب على مسافة $ r $. الشخص الموجود في $ r $ سيقيس وقته / وقتها كالمعتاد. على سبيل المثال ، وفقًا للنقطة 5 أعلاه ، إذا كنت تحوم على مسافة كيلومتر واحد من السطح ، وتلوح بيدك كل ثانية ، ثم اخترت البقاء على مسافة آمنة تبلغ سنة ضوئية واحدة ولكن باستخدام تلسكوب قوي سحريًا ، سأراك تلوح تقريبًا مرة كل ساعة. وعندما ينفد الوقود وتهبط في BH ، فعندما تعبر السطح لن تلاحظ شيئًا معينًا ، لكنني سأراك متجمدًا في الوقت المناسب. هذا هو مفهوم النسبية.

أخيرًا ، اسمحوا لي أن أغتنم هذه الفرصة لتوضيح أمر أخطأ الناس ، بمن فيهم أنا ، غالبًا: القوس أ (بدون علامة النجمة) هو مصدر راديو في وسط مجرة ​​درب التبانة. وهو يتألف من ثلاثة أجزاء: القوس شرق (بقايا مستعر أعظم) ، القوس الغرب (سحب الغبار والغاز) ، و القوس أ *، أو Sgr A *، وهو مصدر راديو مضغوط ومشرق للغاية يعتقد أنه يتكون من BH فائق الكتلة. Sgr A * ليس في الواقع BH بحد ذاتها. أعتقد أن BH ليس لها اسم حقًا ، لذلك سأسميها $ mathrm {BH} _ mathrm {Sgr ، A ^ *} $. ربما هذا اسم سيء ...


شاهد الفيديو: برج القوس أهم أحداث ستحدث لبرج القوس الفترة القادمة اللي في قلبك جيلك (شهر اكتوبر 2021).