سیاه چاله چیست؟ دانستنی های جالب درباره سیاه چاله ها

داستان سیاه چاله، از زمان اینیشتن آغاز شد. زمانی که اینیشتن نظریه نسبیت را عنوان کرد و تا الان که بیش از صد سال از آن زمان می گذرد هنوز ماجرای آن ها برای ما تاریک و مبهم است. همانطور که از اسم آن مشخص است هر چیز که واردش شود راه برگشتی ندارد مثل نور که هیچ بازتابی از درون آن ندارد.

آشنایی با سیاه چاله

هیچ چیز در فضا مبهم تر و قدرتمند تر از سیاه چاله ها وجود ندارد. و با فیزیک عادی نمی توان به درون این غول آسمانی پی برد. به تازگی پژوهشگران توانسته اند تصویر واقعی از یکی از آن ها را به وسیله چندین تلسکوپ به دست بیاورند.

سیاه چاله چیست؟

این پدیده باقی مانده ای از مرگ یک ستاره بزرگ و عظیم است. زمانی که ستاره ای فشرده می شود ناگهان داغ شده و انفجار ابرنواختر شکل می گیرد. که در این حالت مواد و اشعه های ستاره به اطراف در فضا پرتاب می شوند. باقی مانده ستاره هسته ای بسیار فشرده و بزرگ است که حتی نور هم در آن بازتابی ندارد. این هسته باقی مانده همان سیاه چاله است که غیر قابل دیدن است چون نوری در آن وجود ندارد. این هسته از فضا-زمان می گذرد و چاله ای در فضا-زمان به وجود می آورد.

پژوهشگران هسته را مرکز آن می دانند و به آن را سینگولاریتی یا تکینگی می گویند، همچنین مرز ورود به سیاه چاله، ایونت هورایزن یا افق رویداد نام دارد. اگر چیزی وارد افق رویداد شود به سمت تکینگی کشیده می شود.

انواع چاله

دو مدل از این پدیده وجود دارد. که به نام های ثابت Schwarzschild و چرخان Kerr شناخته می شوند. شوارتز شیلد ها ساده ترین نوع هستند که هسته چرخشی ندارند و فقط یک تکنیکی و یک افق رویداد در آن وجود دارد. معمول ترین نوع آن ها چرخان است و می چرخد چون ستاره ای بوده که قبلا حالت چرخشی داشته است. یعنی هسته ستاره چرخشی بعد از فروپاشی همچنان به چرخش خود ادامه می دهد. چرخشی یا همان Kerr از چهار قسمت تکینگی، افق رویداد، ارگوسفر یا کارکره و حد استاتیک تشکیل شده است. ارگوسفر قسمتی تخم مرغی شکل است که دور تا دور افق رویداد را در برگرفته که به خاطر چرخش هسته ایجاد می شود. مز میان ارگوسفر و فضای حقیقی را حد استاتیک تعیین می کند. اگر شئ ای وارد ارگوسفر شود می تواند با کسب انرژی از چرخش تکنیکی از آن خارج شود ولی اگر از افق رویداد گذر کند نمی تواند به هیچ عنوان از آن خارج شود.

جرم، بار، سرعت چرخش

جرم آن را می توان به وسیله یه سرعت گردش اجرام به دورش حساب کرد. سرعت چرخش یا تکانه زاویه ای را اگر این پدیده به دنبال خود همراهی مثل ستاره یا اجرام آسمانی دیگری داشته باشد می توان اندازه گرفت. و جرم  آن را با استفاده از قانون کپلر می توان اندازه گرفت.

قدیمی ترین چاله

سال ۲۰۱۷ سیاه چاله ای عظیم کشف شد که ۶۹۰ میلیون سال قبل از بیگ بنگ به وجود آمده بود وقتی که کیهان ۵ درصد از سن حالا را داشت و اندازه آن ۸۰۰ میلیون بار بزرگتر از خورشید است. و نامش ULAS J1342+0928 است که ۱۳ میلیارد سال نوری با زمین فاصله دارد.

چگونگی تشخیص آن ها

همانطور که می دانیم این پدیده قابل دیدن نیست ولی می توان به وجود آن ها را با کمک اندازه گیری آثار شان بر روی اجسام اطراف پی برد، که روش های زیر در این زمینه استفاده می شود.

1. بدست آوردن جرم  از روی اجسامی که دور آن ها در حال چرخشند و یا به مرکز آن وارد می شوند.
2. استفاده از روش اثر همگرایی گرانشی.
3. به وسیله تشعشعات خارج شده از آن.

منبع : آرگا