منو

در مورد سیاه چاله ها چه میدانید؟

سیاه‌ چاله ناحیه‌ای از فضا-زمان است که جرم در آن فشرده شده است.وجود سیاه‌چاله‌ها در نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش بینی می‌شود. این نظریه پیش بینی می‌کند که یک جرم به اندازه کافی فشرده می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود. پیرامون سیاهچاله رویه‌ای ریاضی به نام افق رویداد تعریف می‌شود که هیچ چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد و نقطه بدون بازگشت است. صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله به این دلیل است که همه نوری که به افق رویداد آن راه می‌یابد را به دام می‌اندازد که این دقیقاً مانند مفهوم جسم سیاه در ترمودینامیک می‌باشد.مکانیک کوانتوم پیش‌بینی می‌کند که آفاق رویداد مانند یک جسم سیاه با دمای متناهی از خود تابش‌های گرمایی گسیل می‌کنند. این دما با جرم سیاهچاله نسبت وارونه دارد و از این روی مشاهده این تابش برای سیاهچاله‌های ستاره‌ای و بزرگتر دشوار است.

اجسامی که به دلیل میدان گرانشی بسیار قوی اجازه گریز به نور نمی‌دهند برای اولین بار در سده ۱۸ (میلادی) توسط جان میشل و پیر سیمون لاپلاس مورد توجه قرار گرفتند. نخستین راه حل نوین نسبیت عام که در واقع ویژگیهای یک سیاهچاله را توصیف می‌نمود در سال ۱۹۱۶ میلادی توسط کارل شوارتزشیلد کشف شد.هر چند که تعبیر آن به صورت ناحیه‌ای از فضا که هیچ چیز نمی‌تواند از آن بگریزد، تا چهار دهه بعد به خوبی درک نشد. برای دوره‌ای طولانی این چالش مورد کنجکاوی ریاضیدانان بود تا اینکه در میانه دهه ۱۹۶۰، پژوهش‌های نظری نشان داد که سیاهچاله‌ها به راستی یکی از پیش بینی‌های ژنریک نسبیت عام هستند. یافتن ستارگان نوترونی باعث شد تا وجود اجرام فشرده شده بر اثر رمبش گرانشی به عنوان یک واقعیت امکانپذیر فیزیکی مورد علاقه دانشمندان قرار گیرد.اینگونه پنداشته می‌شود که سیاهچاله‌های ستاره‌ای در جریان فروپاشی ستاره‌های بزرگ در یک انفجار ابرنواختری درپایان چرخه زندگیشان بوجود می‌آیند. جرم یک سیاهچاله پس از شکل گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. با جذب ستارگان پیرامون و بهم پیوستن سیاهچاله‌های گوناگون، سیاهچاله‌های کلان جرم با جرمی میلیونها برابر خورشید تشکیل می‌شوند.

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 کلان‌جرم 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.

دانش بشر درباره سیاه چاله ها آنقدر ناچیز است که حتی برخی نظریه پردازان وجود آنها را زیر سؤال می برند. اکنون گروهی از اخترشناسان بر آن شده اند تا با کمک گرفتن از نسل متفاوتی از روباتها بر دامنه آگاهی شان از این ساختارهای عظیم و قدرتمند بیفزایند.از چندین دهه پیش و همزمان با توسعه فناوری روباتها و درحالی که بشر به تدریج با مفهوم سیاه چاله ها آشنا می شد به فکر استفاده از این سیستمهای مکانیکی هوشمند در توسعه اکتشافات فضایی بوده است و حالا قرار است هدف اصلی یعنی همان ساختارهایی که تقریبا چیز زیادی درباره آنها نمی داند را نشانه رود.دانشمندان برای اینکه مطمئن شوند می توان از رصدخانه های روباتیکی جهت بررسی موشکافانه تر سیاه چاله ها استفاده کرد یا نه، برنامه آزمایشی ویژه ای را آغاز کرده اند. در این برنامه که در شبکه تلسکوپهای جهانی LCOGT پیاده می شود از ۱۱ تلسکوپ خودکار (روباتیکی) استفاده می شود که در هاوایی، تگزاس، استرالیا، آفریقای جنوبی و شیلی قرار دارند.

البته به تازگی عضو تازه ای نیز به نام FLOYDS به این مجموعه اضافه شده تا رصد مورد نظر اخترشناسان از سیاه چاله ها با دقت به مراتب بیشتری انجام شود.در این برنامه آزمایشی که در بازه زمانی ۲۰۰ روزه انجام می شود، شبکه تلسکوپهای خودکار کهکشانی در فاصله ۳۰۰ میلیون سال نوی از زمین مورد بررسی دقیق قرار می گیرد.این کهکشان دارای سیاه چاله عظیمی است که تصور می شود بین ۶.۵ تا ۷ میلیون برابر خورشید جرم داشته باشد، حال آنکه سیاه چاله مرکزی کهکشان راه شیری تنها ۴ میلیون برابر خورشید جرم دارد.

دسته بندی ها: تکنولوووژی

دیدگاه ها