Black Hole

سیاه چاله ها؟!

نگذارید این این اسم شما را فریب دهد که سیاه چاله چیزی جز یک فضای خالی نیست. بلکه، مقدار زیادی ماده در آن منطقه بسیار کوچک قرار گرفته است و جرم این سیاه چاله تقریباََ به اندازه یک ستاره ای است که جرم ۱۰ برابر خورشید و محیطی به اندازه قطر شهر نیویورک دارد. نتیجه این که سیاه چاله یک میدان گرانشی قوی می باشد که حتی نور هم نمی تواند از آن خارج شود. در سال های اخیر، تجهیزات ناسا توانسته اند تصاویر بسیار عجیب غریبی را در فضا ثبت کنند. یک ایده ای در مورد شی ای می باشد که بسیار متراکم و وسیع است که نور نمی تواند طی قرن ها از آن خارج شود.

بیشترین محبوبیت سیاه چاله ها توسط نظریه نسبیت انیشتین پیش بینی شده است که نشان می دهد وقتی یک ستاره عظیم می میرد، یک هسته کوچک و متراکمی را باقی می گذارد. اگر جرم هسته بیش از سه برابر جرم خورشید باشد، معادلات نشان می دهند که نیروی گرانش تمام نیروهای دیگر را غرق می کند و سیاه چاله را تولید می کنند. دانشمندان نمی توانند به طور مستقیم سیاه چاله ها را با تلسکوپ هایی که اشعه ایکس، نور و دیگر تشعشعات الکترومغناطیسی را دریافت می کنند، تشخیص دهند. با این حال می توانبم به حضور سیاه چاله ها پی ببریم و آن ها را با کشف اثرشان بر روی ماده دیگر در نزدیکی سیاه چاله ها بررسی کنیم.


بیشتر بخوانید: ساختمان های محل زندگی فضایی ها بر روی ستاره ای جدید!


برای مثال اگر یک سیاه چاله از بین یک ابر میان ماده ای عبور کند در یک فرآیند شناخته شده ماده را به درون خود می کشد. اگر یک ستاره عادی از کنار یک سیاه چاله عبور کند، فرآیند مشابه فرآیند قبل ممکن است رخ دهد. در این مورد، سیاه چاله می تواند ستاره ها را از هم گسسته کند، به طوری که ستاره را به سمت خودش می کشد. سیاه چاله به عنوان یک ماده جذب کننده، به اشعه ایکس شتاب می دهد، گرما می دهد و آن را در فضا منتشر می کند. اکتشافات اخیر، مدارک جالب توجهی را ارائه می دهند که سیاه چاله ها به شدت تحت تاثیر محیط اطراف خود قرار دارند. پخش شدن پرتوهای گاما قدرتمند طی منجر شدن، ستاره های نزدیک را می بلعد و ستاره های جدیدی را در بعضی از نقاط بوجود می آورد در حالی که دیگر ستاره ها را متوقف می کند.

پایان عمر یک ستاره، شروع زندگی یک سیاه چاله است

بیشتر سیاه چاله ها از بقایای یک ستاره بزرگ که در انفجار ابرنو اختری می میرد، تشکیل می شوند (ستارگان کوچک تبدیل به ستارگان نوترونی متراکمی می شوند که به اندازه کافی بزرگ نیستند که بتوانند نور را دریافت کنند). اگر مجموع جرم یک ستاره به اندازه کافی بزرگ باشد (حدود سه برابر جرم خورشید)، می توان از لحاظ تئوری ثابت کرد که هیچ نیرویی نمی تواند ستاره را از فرو ریختن ستاره تحت تاثیر گرانش در امان نگه دارد. با این حال، به عنوان ستاره فرو ریخته شده، یک اتفاق عجیب و غریبی رخ می دهد. به عنوان مثال سطح ستاره ای که به یک سطح مجازی نزدیک می شود که آن را خط افقی می نامند، به این معنی که زمان روی ستاره نسبت به زمان سپری شده روی زمین آهسته سپری می شود. هنگامی که سطح ستاره به خط افقی نزدیک می شود، زمان هنوز ایستاده است و ستاره نمی تواند بیش تر از این سقوط کند. ستاره به یک شی مجمد در هم ریخته تبدیل می شود. 

حتی سیاه چاله های بزرگ تر می توانند از برخورد ستاره ای حاصل شوند. به تازگی پس از پرتاب تلسکوپ سوئیفت ناسا در دسامبر ۲۰۰۴، لحظه عبور سریع نور را که به عنوان اشعه گامای گاما شناخته می شود، دریافت کرد. تلسکوپ فضایی چاندرا و تلسکوپ فضایی هابل ناسا پس از جمع آوری اطلاعات از واقعه “پس فروزش یا پس تاب” همراه با ستاره شناسان به این نتیجه رسیدند که انفجارهای قدرتمند هنگامی رخ می دهند و به نتیجه می رسند که به یک سیاه چاله، برخورد کردن یک ستاره نوترونی با ستاره های دیگر و تولید یک سیاه چاله دیگر منجر شوند.


بیشتر بخوانید: نظريه گرانش كوانتومى؛ نسبيت عام انيشتين را زير سؤال مى برد!


سیاه چاله غول پیکر و کوتوله 

اگرچه فرایند تشکیل اولیه درک شده است، یک رمز و راز چند ساله ای که در مورد علم سیاه چاله ها وجود دارد این است که به نظر می رسد این سیاه چاله ها در دو مقیاس و اندازه کاملاََ متفاوت وجود دارند. از طرفی، سیاه چاله های بی شماری وجود دارند که بقایای ستارگان عظیم می باشند. موضوعی که جهان را در حیرت فرو برده این است که جرم ستاره های موجود در سیاه چاله عموماََ ۱۰ تا ۲۴ برابر بزرگ تر از جرم خورشید است. ستاره شناسان می توانند این سیاه چاله ها را کشف کنند هنگامی که ستاره دیگر به اندازه کافی به ماده اطراف این سیاه چاله نزدیک شود و توسط گرانش چاله سیاه به دام می افتد (ستاره جذب سیاه چاله می شود) و فرایند نولید اشعه ایکس متوقف می شود. 

با این حال بیشتر سیاه چاله های ستاره ای زندگیشان تبدیل به زندگی جدا شده و غیر قابل شناسایی می شوند. دانشمندان تشخیص دادند که تعدادی ستاره به اندازه کافی بزرگ برای تولید چنین سیاه چاله هایی به کار می روند. با این حال، دانشمندان تخمین می زنند ۱۰ میلیون تا یک میلیارد سیاه چاله تنها در کهکشان راه شیری وجود دارد. در طیف دیگر اندازه سیاه چاله ها، سیاه چاله های غول پیکری به نام “فوق العاده عظیم” شناخته می شوند که میلیون ها نه بلکه میلیاردها برابر خورشید جرم دارند. ستاره شناسان بر این باورند که سیاه چاله های غول پیکر در مرکز کهکشان های بزرگ حتی درون کهکشان راه شیری وجود دارند. ستاره شناسان می توانند این سیاه چاله ها را با اثری که بر روی ستاره های و گازهای اطراف می گذارند، شناسایی کنند.


بیشتر بخوانید: باد های کهکشانی که زاد و ولد ستاره ها را کنترل می‌کنند


از لحاظ تاریخی، ستاره شناسان معتقدند که هیچ سیاه چاله ای با اندازه متوسط وجود ندارد. با این حال شواهد اخیر از چاندرا، XMM-نیوتن و هابل موردی را نشان می دهد که سیاه چاله ها اندازه متوسط نیز دارند. یکی از مکانیزم های ممکن برای شکل گیری سیاه چاله های عظیم شامل واکنش های زنجیره ای که از برخورد ستاره ها در خوشه ستاره ای جمع و جور می شود که منجر به ایجاد ستارگان عظیم می شوند و سپس به شکل سیاه چاله های بزرگ متوسط در می آیند. خوشه های ستاره ای سپس به درون مرکز کهکشان، جایی که کهکشان های متوسط و عظیم با یکدیگر ادغام می شوند، فرو می روند.

سیاه چاله ها؟!
۵ (۱۰۰%) ۲ votes