۷ واقعیت شگفت‌انگیز درباره سیاه‌چاله‌ها

به گزارش گروه علمی پایگاه خبری تحلیلی «آسارا رسا»، به نقل از اینترستینگ‌انجینیرینگ، سیاه‌چاله‌ها از مرموزترین اجرام کیهانی به شمار می‌روند. این اجرام می‌توانند فضا و زمان را خم کنند، برخی از درخشان‌ترین پدیده‌های مشاهده‌شده در جهان را به وجود آورند و حتی موج‌هایی در بافت فضا-زمان ایجاد کنند که دانشمندان قادر به شناسایی آن‌ها روی زمین هستند.

اگرچه سیاه‌چاله‌ها برای دهه‌ها سوژه داستان‌های علمی‌تخیلی بودند، اما پیشرفت رصدخانه‌ها و ابزارهای نجومی، آن‌ها را از پیش‌بینی‌های صرفاً نظری به آزمایشگاه‌هایی واقعی در مقیاس کیهانی تبدیل کرده است.

مشاهدات نوین، سیاه‌چاله‌ها را به یکی از پرمطالعه‌ترین پدیده‌های اخترشناسی تبدیل کرده‌اند. دانشمندان با بررسی این اجرام تلاش می‌کنند به پرسش‌های بنیادینی درباره منشأ جهان، ماهیت گرانش و رفتار فضا و زمان پاسخ دهند.

در ادامه، هفت واقعیت جذاب و شگفت‌انگیز درباره سیاه‌چاله‌ها ارائه شده است؛ واقعیت‌هایی که نشان می‌دهند چرا این اجرام همچنان درک ما از جهان هستی را به چالش می‌کشند.

۱. نخستین تصویر از یک سیاه‌چاله با تلسکوپی به اندازه زمین ثبت شد

تصویر مشهور حلقه نارنجی‌رنگ سیاه‌چاله که در سال ۲۰۱۹ منتشر شد، توسط یک تلسکوپ واحد ثبت نشده بود. پروژه «تلسکوپ افق رویداد» با اتصال رصدخانه‌های رادیویی در نقاط مختلف جهان و استفاده از فناوری «تداخل‌سنجی با خط مبنای بسیار بلند»، یک تلسکوپ مجازی به اندازه کره زمین ایجاد کرد. این دستاورد مهندسی امکان تصویربرداری از سایه سیاه‌چاله کلان‌جرم «ام۸۷» و سپس «کمان ای» در مرکز کهکشان راه شیری را فراهم کرد. در واقع، این تصویر خود سیاه‌چاله نیست، بلکه مواد درخشان در حال گردش در اطراف افق رویداد آن را نشان می‌دهد.

۲. سیاه‌چاله‌ها می‌توانند برخی از درخشان‌ترین اجرام جهان را پدید آورند

اگرچه سیاه‌چاله‌ها خود نوری از خود ساطع نمی‌کنند، اما موادی که به سوی آن‌ها سقوط می‌کنند اغلب بسیار درخشان هستند. گاز و غبار در حال چرخش به‌سوی سیاه‌چاله، دیسکی برافزایشی تشکیل می‌دهد که دمای آن می‌تواند به میلیون‌ها درجه برسد و پیش از عبور از افق رویداد، مقدار عظیمی از تابش را منتشر کند. در سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم، این دیسک‌ها می‌توانند «کوازارها» را به وجود آورند؛ اجرامی چنان درخشان که از کهکشان‌هایی با صدها میلیارد ستاره نیز پرنورتر به نظر می‌رسند.

۳. دانشمندان می‌توانند بدون دیدن سیاه‌چاله‌ها آن‌ها را شناسایی کنند

از آنجا که سیاه‌چاله‌ها نور مرئی تولید نمی‌کنند، اخترشناسان برای شناسایی آن‌ها از روش‌های غیرمستقیم استفاده می‌کنند. مشاهده ستارگانی که به دور جرمی نامرئی می‌چرخند، رصد پرتوهای ایکس ناشی از گازهای داغ در دیسک‌های برافزایشی و اندازه‌گیری امواج گرانشی حاصل از برخورد سیاه‌چاله‌ها از جمله این روش‌هاست. این تکنیک‌ها تاکنون هزاران نامزد سیاه‌چاله را در سراسر جهان آشکار کرده‌اند.

۴. سیاه‌چاله‌ها می‌توانند جت‌هایی بزرگ‌تر از یک کهکشان ایجاد کنند

اگرچه هیچ چیز نمی‌تواند از درون افق رویداد یک سیاه‌چاله فرار کند، اما مواد موجود در بیرون آن رفتار متفاوتی دارند. میدان‌های مغناطیسی قدرتمند می‌توانند بخشی از گازهای در حال سقوط را به جت‌هایی باریک تبدیل کنند که با سرعتی نزدیک به سرعت نور از سیاه‌چاله دور می‌شوند. طول این جت‌های نسبیتی گاهی به صدها هزار یا حتی میلیون‌ها سال نوری می‌رسد و از اندازه کهکشان میزبان خود نیز فراتر می‌رود.

۵. برخی سیاه‌چاله‌ها تقریباً با سرعت نور می‌چرخند

سیاه‌چاله‌ها فقط اجرامی بسیار پرجرم نیستند؛ برخی از آن‌ها با سرعتی شگفت‌انگیز نیز می‌چرخند. با جذب گاز و غبار یا ادغام با دیگر سیاه‌چاله‌ها، آن‌ها تکانه زاویه‌ای بیشتری به دست می‌آورند و سرعت چرخششان افزایش می‌یابد. اخترشناسان بر این باورند که برخی سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم تقریباً به بیشینه سرعت مجاز بر اساس نظریه نسبیت عام می‌رسند. این چرخش سریع می‌تواند فضا-زمان اطراف سیاه‌چاله را نیز با خود بکشد؛ پدیده‌ای که «کشیدگی چارچوب» نام دارد.

۶. همه سیاه‌چاله‌ها دائماً در حال بلعیدن مواد نیستند

فرهنگ عامه اغلب سیاه‌چاله‌ها را جاروبرقی‌های کیهانی تصویر می‌کند که هر چیزی را در اطراف خود می‌بلعند. اما واقعیت این است که بسیاری از آن‌ها دوره‌های طولانی را در حالتی آرام و با جذب بسیار اندک ماده سپری می‌کنند. سیاه‌چاله کلان‌جرم مرکز کهکشان راه شیری، یعنی «کمان ای»، نمونه‌ای از این وضعیت است و در مقایسه با سیاه‌چاله‌های فعال، مواد بسیار کمی را جذب می‌کند.

۷. سیاه‌چاله‌ها جاودانه نیستند

استیون هاوکینگ پیشنهاد کرد که سیاه‌چاله‌ها به‌تدریج و از طریق پدیده‌ای موسوم به «تابش هاوکینگ» انرژی خود را از دست می‌دهند. در بازه‌های زمانی باورنکردنی طولانی، این فرآیند می‌تواند به تبخیر کامل سیاه‌چاله‌ها منجر شود. با این حال، برای یک سیاه‌چاله با جرم ستاره‌ای، این فرایند حدود ۱۰ به توان ۶۷ سال زمان نیاز دارد؛ عددی که تریلیون‌ها تریلیون برابر بیشتر از سن کنونی جهان است. اگرچه تابش هاوکینگ هنوز به‌طور مستقیم مشاهده نشده، اما یکی از تأثیرگذارترین ایده‌ها در فیزیک نظری مدرن به شمار می‌رود.

منبع: فارس

انتهای خبر/