فیزیک و نجوم

تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است

“سازمان فضایی آمریکا”(ناسا) با انتشار تصویری از محل یک سیاه‌چاله جدید در کهکشان راه شیری اعلام کرد احتمالاً سیاه‌چاله‌های ناشناخته متعددی در این کهکشان وجود دارند.

رصدخانه فضایی اشعه ایکس “چاندرا”(Chandra) به‌تازگی موفق شده است یک سیاه‌چاله را که جرمی چند برابر جرم خورشید داشته و در فاصله ۷۲۰۰ سال نوری از زمین واقع‌شده شناسایی کند.

سیاه‌چاله، ناحیه‌ای از فضا-زمان است که آثار گرانشی آن، چنان نیرومند است که هیچ‌چیز – حتی ذرات و تابش‌های الکترومغناطیسی مثل نور – نمی‌توانند از میدان گرانش آن بگریزند.

نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش‌بینی می‌کند که یک جرم به‌اندازه کافی فشرده‌شده،می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود. مرز این ناحیه از فضا- زمان که هیچ‌چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد را افق رویداد می‌نامند.

صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله برگرفته از این واقعیت است که همه نوری که از افق رویداد آن می‌گذرد را به دام می‌اندازد که از این دیدگاه، سیاه‌چاله رفتاری شبیه به جسم سیاه در ترمودینامیک دارد.

از سوی دیگر نیز، نظریه میدان‌های کوانتومی در فضا زمان خمیده پیش‌بینی می‌کند که افق‌های رویداد نیز تابشی به نام تابش هاوکینگ گسیل می‌کنند که طیف آن همانند طیف جسم سیاهی است که دمای آن با جرمش نسبت وارونه دارد. میزان دما در مورد سیاهچاله‌های ستاره‌ای در حد چند میلیاردم کلوین است و ازاین‌رو ردیابی آن دشوار است.

اجسامی که به دلیل میدان گرانشی بسیار قوی اجازه گریز به نور نمی‌دهند برای اولین بار درسده ۱۸ (میلادی) توسط جان میچل و پیر سیمون لاپلاس موردتوجه قرار گرفتند. نخستین راه‌حل نوین نسبیت عام که درواقع ویژگی‌های یک سیاهچاله را توصیف می‌نمود در سال ۱۹۱۶ میلادی توسط کارل شوارتزشیلد کشف شد.هرچند که تعبیر آن به‌صورت ناحیه‌ای از فضا که هیچ‌چیز نمی‌تواند از آن بگریزد، تا چهار دهه بعد به‌خوبی درک نشد.

برای دوره‌ای طولانی این چالش مورد کنجکاوی ریاضیدانان بود تا اینکه در میانه دهه ۱۹۶۰، پژوهش‌های نظری نشان داد که سیاهچاله‌ها به‌راستی یکی از پیش‌بینی‌های ژنتیک نسبیت عام هستند. یافتن ستارگان نوترونی باعث شد تا وجود اجرام فشرده‌شده براثر رمبش گرانشی به‌عنوان یک واقعیت امکان‌پذیر فیزیکی موردعلاقه دانشمندان قرار گیرد.

این‌گونه پنداشته می‌شود که سیاهچاله‌های ستاره‌ای در جریان فروپاشی ستاره‌های بزرگ در یک انفجار ابرنواختری در پایان چرخه زندگی‌شان به وجود می‌آیند. جرم یک سیاهچاله پس از شکل‌گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. با جذب ستارگان پیرامون و به هم پیوستن سیاهچاله‌های گوناگون، سیاهچاله‌های کلان جرم با جرمی میلیون‌ها برابر خورشید تشکیل می‌شوند.

امواج رادیویی رصد شده از سیاهچاله جدید

یک سیاهچاله به دلیل اینکه نوری از آن خارج نمی‌گردد نادیدنی است، اما می‌تواند بودن خود را از راه کنش و واکنش با ماده از پیرامون خود نشان دهد. از راه بررسی برهمکنش میان ستاره‌های دوتایی با همدم نامرئی‌شان، اخترشناسان نامزدهای احتمالی بسیاری برای سیاهچاله بودن در این منظومه‌ها شناسایی کرده‌اند. این باور جمعی در میان دانشمندان رو به گسترش است که در مرکز بیشتر کهکشان‌ها یک سیاه‌چاله کلان جرم وجود دارد. برای نمونه، دستاوردهای ارزشمندی بازگوی این واقعیت است که در مرکز کهکشان راه شیری ما نیز یک سیاهچاله کلان جرم با جرمی بیش از چهار میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد.

در توضیحات مربوط به این تصویر آمده است که این سیاه‌چاله‌ فوق‌العاده آرام و بی‌سروصداست.

Isna

برچسب ها

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن