خبرنگاران گزارش می دهد؛ چاله هایی مرموز در دل کهکشان ها، سیاه چاله های فضایی چه ویژگی هایی دارند؟

سیاه چاله های فضایی از جمله مسائل پرحاشیه و مرموز در علم نجوم هستند که به تبیین بخشی از ویژگی های عمومی این پدیده می پردازیم.

خبرنگاران گزارش می دهد؛ چاله هایی مرموز در دل کهکشان ها، سیاه چاله های فضایی چه ویژگی هایی دارند؟

به گزارش خبرنگار ، سیاهچاله ها فضایی مخوف و مرموز در دل فضا که اغلب محل سوال دوستداران فناوری و به ویژه نجوم هستند؛ در واقع این پدیده جز عجیب ترین رویدادهای فضایی محسوب می شوند که پاسخی قاطع برای آن وجود ندارد.

در تعاریف کلی، سیاه چاله فضایی است که پس از مرگ ستاره ای عظیم باقی می ماند؛ ستاره ها مجموعه های عظیمی از اتم های هیدروژن تحت فشار گرانش از ابر های گازی بسیار بزرگ آغاز به فروپاشی می نمایند و با توجه به همجوشی هسته ای، اتم های هیدروژن به اتم های هلیوم تبدیل و مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می نماید و زمانی که همجوشی متوقف گردد، ستاره از بین می رود.

سیاهچاله چگونه شکل می گیرد؟

زمانی که مقدار آهن در مرکز ستاره افزایش یافته و به مقدار بحرانی برسد توازن بین نیروی تابش و گرانش از بین رفته و هسته از هم فرو می پاشد بنابر این فعل و انفعالات در کسری از ثانیه؛ ستاره از درون منفجر شده و با سرعتی در حدود یک چهارم سرعت نور حرکت می نماید و جرم بسیار زیادی از خودش را به درون هسته می فرستد که اگر ستاره به اندازه کافی بزرگ باشد، تمام جرم هسته به سیاهچاله تبدیل می گردد.

چشم اندازی که از سیاهچاله وجود دارد به افق رویداد موسوم است و هر شی که از افق رویداد در حال عبور باشد برای فرار کردن از نیروی گرانش سیاهچاله باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشد که چنین چیزی غیر ممکن است در نتیجه دایره ای سیاه خواهیم داشت که هیچ انعکاسی ندارد.

در ایجاد سیاهچاله اغلب یک ذره مجازی به درون سیاهچاله کشیده شده و نابود می گردد و ذره دیگر از سیاهچاله فرار نموده و به ذره واقعی تبدیل می گردد که با این توصیف سیاهچاله در حال کاهش انرژی است که این فرآیند در ابتدا تدریجی و پس از آن سرعتش افزایش می یابد.

وقتی سیاهچاله به اندازه یک شهاب سنگ کوچک گردد تابشی به اندازه دمای اتاق دارد، اما اگر سیاهچاله به اندازه یک کوه باشد؛ دمایی به اندازه دمای خورشید ساطع می نماید.

چرا سیاهچاله ها سیاهند؟

سیاهچاله مرموزترین پدیده های نجومی اند که فقط اندک اطلاعاتی همچون وجود واقعی این پدیده و رنگ سیاه آن جز معدود اطلاعات قطعی است؛ این سیاهچاله ها به دلیل آنکه هیچ نوری از سطح آن ها به بیرون ساطع نمی گردد، در واقعیت سیاه هستند.

در سیاهچاله ها مقدار بسیار زیاد ماده در یک فضای بی نهایت کوچک متراکم شده و نیروی گرانش فوق العاده عظیمی را ایجاد نموده است و در گرانش زیاد نه تنها ذرات ماده، بلکه فوتون های نور هم نخواهند توانست از سطح سیاه چاله فرار نمایند؛ بنابراین هیچ نوری از سطح آن خارج نخواهد شد و در واقع یک سیاه چاله تاریک و سیاه خواهد بود البته توصیف دقیق تر این موضوع به تئوری نسبیت عام مربوط می گردد.

طبق این تئوری مقدار جرم یک جسم و تراکم آن در یک منطقه از فضا باعث ایجاد انحنا در ساختار فضا-زمان می گردد؛ مقدار این انحنا وابسته به نیروی گرانش جسم مورد نظر در آن منطقه است و در سیاه چاله به قدری جرم متراکم است که فضا-زمان در یک نقطه روی خودش می پیچد از طرفی دیگر پرتو های نور هم در حرکت ساختار فضا-زمان مقید هستند و این شرایط باعث می گردد سرعت فرار بیش از سرعت نور گردد.

ساختار یک سیاهچاله

هر سیاهچاله ساختاری مشابه سایر سیاه چاله ها دارد که شامل سه ناحیه فعال تکینگی، افق رویداد و ارگوسفر (کارکره) است که بخش سوم در سیاهچاله های چرخان مشاهده می گردد.

در تشریح بخش تکینگی باید گفت که ماده و امواج الکترومغناطیسی در مجاورت سیاهچاله به داخل آن مکیده می شوند؛ هرچه این ماده و انرژی به یکدیگر نزدیک تر شوند، نیرو های گرانشی هم قوی تر می شوند که به این نقطه تکینگی می گویند البته در نگاه ریاضی ما شاهدی فیزیکی و تجربی از درون تکینگی نداریم.

افق رویداد یک سطح است، سطحی مرزی که دیگر از آن نوری خارج نمی گردد و اغلب هویت یک سیاه چاله با افق رویدادش تعیین می گردد و اصطلاح سیاه چاله را به این منطقه از فضا می گویند.

فاصله بین تکینگی تا افق رویداد را هم شعاع شوارتزشیلد می نامند که ارتباط مستقیم با جرم موجود در سیاه چاله دارد و اگر سیاه چاله ای در حال مکیدن ماده به درون خود باشد، دائما اندازه اش هم بزرگتر خواهد شد.

اِرگوسفر ناحیه ای در اطراف افق رویداد است و مواد و اجسامی که در این ناحیه باشند، نمی توانند در مدت طولانی به حالت پایدار در فضا باقی بمانند و با توجه به فاصله بین جسم و افق رویداد، شدت نیروی گرانش می تواند بسیار زیاد یا ضعیف باشد.

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان

به "خبرنگاران گزارش می دهد؛ چاله هایی مرموز در دل کهکشان ها، سیاه چاله های فضایی چه ویژگی هایی دارند؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "خبرنگاران گزارش می دهد؛ چاله هایی مرموز در دل کهکشان ها، سیاه چاله های فضایی چه ویژگی هایی دارند؟"

نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید