سیاهچاله چیست؟
سیاهچاله ها نقاطی در فضا می‌باشند و به قدری متراکم‌اند که جاذبه بسیار زیادی(بینهایت∞) را ایجاد می کنند. اگر از حد و حدود مجاز تعیین شده نسبت به یک سیاهچاله نزدیکتر برویم، خواهیم دید که حتی نور نیز، علیرغم سرعت بسیار بالا، نمی تواند از کشش قدرتمند جاذبه سیاهچاله فرار کند و هر چیزی که بیش از حد به آن نزدیک شود – اعم از ستاره ، سیاره یا فضاپیما – در یک فرایند نظری که به اصطلاح به عنوان “ماکارونی شدن” شناخته می شود ، به سمت درون کشیده و فشرده می شود. جالب است بدانید سیاه چاله بر خلاف تصور عامه ی مردم از نامش، ولی در واقع اصلا چاه، چاله و یا چیزی شبیه با آن نیست و در واقع به شکل کروی می باشد.
سیاهچاله ها چهار نوع دارند:
-
-
1- سیاهچاله ستاره ای stellar
-
2-سیاهچاله متوسط intermediate
-
3-سیاهچاله کلان جرم supermassive
-
4- سیاهچاله مینیاتوری miniature
-
متداول ترین روش ایجاد و تولد یک سیاه چاله، مرگ یک ستاره است! وقتی ستاره ها به پایان زندگی خود می رسند، بیشتر آنها دچار افزایش سایز می شوند، مثل اینکه باد کرده باشند، ضمنا جرم خود را از دست می دهند و سپس خنک می شوند و به جسمی تبدیل می شوند که با نام “کوتوله ی سفید” شناخته می شود. ستاره های با اندازه و جرم بسیار بزرگ و جرمی که حداقل 10 تا 20 برابر خورشید ما باشند، در انتها به ستاره های نوترونی فوق متراکم یا سیاه چاله های ستاره ای تبدیل می شوند.
ستارگان عظیم و با جرم بسیار بالا، در مراحل آخر زندگی، با انفجارهای عظیمی به نام ابرنواختر، خاموش می شوند. چنین انفجاری ماده را به فضا پرتاب می کند اما هسته ی اولیه ی ستاره هم چنان باقی می ماند. زمانی که ستاره زنده بود، همجوشی هسته ای یک فشار دائمی به سمت خارج ایجاد می کرد که باعث ایجاد کشش جرمی و جاذبه رو به مرکز ستاره ستاره میشد. با این حال، در بقایای ستاره ای ابرنواختر دیگر نیرویی برای مقابله با این گرانش وجود ندارد، بنابراین هسته ستاره شروع به فرو ریختن در درون خود می کند.
اگر جرم حاصله از بقایای ستاره، به یک نقطه بینهایت کوچک درون ریز شود، یک سیاهچاله متولد می شود. متمرکز شدن تمام آن توده های جرمی – که چندین برابر خورشید ما جرم دارند – در نقطه ای بسیار کوچک، نیروی جاذبه ی قدرتمندی را به سیاهچاله ها می دهد. هزاران مورد از این سیاه چاله های ستاره ای ممکن است در میان سیاهی و عظمت کهکشان راه شیری در حال تکاپو باشند.
برای توصیف بهتر، نگاهی بیندازیم به تئوری مطرح شده به وسیله ی “نیل دگراس تایسون” فیزیکدان و اخترفیکدان که روندی را برای شفاف سازی بهتر بیان می کند. او می گوید: “در حالی که شما به سمت سیاهچاله کشیده می شوید، همزمان تحت فشار قرار می گیرید و به عنوان محصول و خروجی این اتفاق در این بخش از فضا، مانند خمیردندان از طریق یک لوله خارج می شوید.”
“While you’re getting stretched, you’re getting squeezed—extruded through the fabric of space like toothpaste through a tube.”
اما سیاه چاله ها بر خلاف آن چیزی که در فیلم ها و رسانه ها، برای افزایش جذابیت به ما نشان می دهند، “جارو برقی کیهانی” نیستند و به ناگاه همه چیز را به درون خود نمی کشند! در واقع اشیا باید به نزدیکی سیاه چاله خزش کنند و در آن هنگام است که دیگر تاب و توانی برای خلاصی از این جنگ گرانشی نخواهند داشت. به عنوان مثال ، اگر خورشید ما به طور ناگهانی تبدیل به سیاه چاله ای با شرایط جرمی مشابه شود، کره ی زمین و سایر سیاره های منظومه ی شمسی ما، همچنان بدون مزاحمت به مدار خود ادامه می دهند؛ البته این در حالی است که در این چنین شرایطی، گرما و نور در مقایسه با حال حاضر، بسیار کمتر خواهد بود.
سیاه چاله ها دیده نمی شوند، پس چطور به وجود آن ها پی ببریم؟
از آنجا که سیاه چاله ها به سبب جاذبه ی بی نهایت، همه نور را می بلعند لذا ستاره شناسان نمی توانند آنها را مستقیماً مانند بسیاری از اجرام کیهانی پر زرق و برق در آسمان مشاهده کنند. اما شناخت و کشف موقعیت این اجرام راز آلود آسمانی، با دنبال کردن رد پا و آثار مربوطه، امکان پذیر است.
اول اینکه ، گرانش شدید یک سیاهچاله به شکل دنباله هایی بر روی هر جسم اطراف آن کشیده می شود. ستاره شناسان از این حرکات نامنظم برای استنباط وجود هیولای نامرئی که در همین نزدیکی کمین کرده است استفاده می کنند. یا اجسام می توانند به دور یک سیاهچاله بچرخند و ستاره شناسان می توانند به دنبال ستاره هایی بگردند که به نظر می رسد در مدار خاصی به دور هیچ، می چرخند(هیچ، همان سیاه چاله است که در واقع دیده نمی شود و اینگونه به نظر می رسد که ستاره دارد در مدار خاصی به مرکزیت هیچ، به چرخش می پردازد) و بدین شکل، آنها می توانند ناحیه ای از فضا را به عنوان یک نامزد احتمالی برای سیاهچاله بودن تشخیص داده و کشف کنند. به این ترتیب منجمان سرانجام در اوایل دهه 2000 *Sagittarius A را به عنوان یک سیاهچاله شناسایی کردند.
همچنین سیاه چاله ها مثل آدم ها پرخوراک و دل‌نچسبی هستند که اغلب به مکان و خواستگاه خود خیانت می کنند. سیاه چاله ها،همزمان که ستارگان اطراف را جرعه جرعه به درون خود می کشند، نیروهای گرانش و مغناطیسی عظیم آنها، گاز و گرد و غبار موجود درون فضای اطراف را بیش از حد گرم می کنند و باعث تشعشع و درخشندگی می شوند. مقداری از این ماده درخشان در ناحیه ای چرخان به نام دیسک تجمع، دور تا دور سیاه چاله را پوشش می دهد. جالب است بدانید ماده ای که شروع به سقوط در سیاه چاله می کند لزوماً برای باقی ماندن و نابودی درون سیاه چاله نیست. سیاهچاله ها بعضی اوقات ممکن است گرد و غباری که قبلا بلیعده بودند را از طریق تابش و تشعشع های بسیار عظیم پس داده و بیرون بریزند.
سیاهچاله ی مرکزی کهکشان راه شیری را بیشتر بشناسیم
سیاه چاله های عظیمی که توسط نظریه عمومی نسبیت انیشتین پیش بینی شده اند، می توانند جرمی معادل میلیاردها خورشید داشته باشند! این هیولاهای کیهانی احتمالاً در مراکز بیشتر کهکشان ها پنهان می شوند. سیاه چاله ی بزرگ کهکشان ما – راه شیری – با نام *Sagittarius A در مرکز کهکشان قرار دارد و نکته شگفت آور اینکه بیش از چهار میلیون برابر خورشید ما جرم دارد!
تصویری از سیاه چاله ی مرکزی کهکشان راه شیری به نام *Sagittarius A
