سیاه چاله چیست؟


سیاه چاله چیست؟



سیاه چاله چیست؟
مرز های نا آشنا


پدیده هایی که جدیدا در فضا کشف شده اند بسیار شگفت انگیز تر از ان هستند که ستاره شناسان پیشبینی می کردند. دانشمندان می دانند که ضعیف ترین نیرو ها در کیهان نیروی چگالی ست ولی با این وجود زمانی که کشف شد نیرو های چگالی می توانند برخی از نیرو ها و مواد را ناپدید کنند بسیار متعجب شدند. مکان و نوع این پدیده را سیاه چاله نامیدند. در این منطقه نیروی چگالی چنان پر قدرت و شدید است که می تواند هر چیزی را که به آن نزدیک شود به داخل خود ببلعد. حتی پرتو های نور هم نمی توانند از چنگ ان فرار کنند. به همین دلیل سیاه چاله ها واقعا غیر قابل دیدن هستند.
سیاه چاله نتیجه پدیده ایست که به ان تلاشی گرانشی می گویند. اتم های ستارهای به یکدیگر فشرده و فشرده تر می شوند و لذا ستاره دائما سنگین و سنگین تر می شود. از عوامل بروز چنین پدیدهای انفجار خیلی سریع و شدید ستارهای غول پیکر است.
لایه های بیرونی ستاره ناگهان در فضا پراکنده می شود. اگر در این زمان مواد کافی در هسته ستاره مو جود باشد ستاره به طرف داخل شروع به متلاشی شدن می کند و در نتیجه کرهای بسیار گران تشکیل می شود. در چنین صورتی به آن ستاره نوترونی می گویند.حجمی به اندازه یک قوطی کبریت از چنین کره ای 10 میلیارد تن وزن خواهد داشت.
ستاره نوترونی پرتو افکنی می کند و در حین چرخش خود مانند نور فانوس دریایی پدیدار و ناپدید می شود. برخی ستاره های نوترونی باز هم کوچک و کوچک تر می شود. تا به صورت سیاه چاله در ایند.
سیاه چاله جرم بسیار کوچک و عجیبی ست که به صورت باور نکردنی سنگین و گران است. ستاره شناسان می گویند هر چیزی که در محدوده ان برنامه می گیرد متلاشی می شود یا کاملا به درون سیاه چاله مکیده می شود و از نظر جهان ما غیر قابل رویت می شود.





نظرسنجي بزرگ تالار نجوم به مناسبت عيد باستاني نوروز

1:

.سیاه چاله چیست؟

سیاه چاله قسمتی از فضا هست که به خاطر جاذبه بسیار زیادی که دارد تمامی اجسامی که از نزدیکی دهانه اون (Event Horizon) عبور نمايند را به داخل خود میکشد.


زهره، سيارة زنان
نیروی جاذبه یک سیاه چاله به قدری زیاد هست که حتی نور قادر به گریز از اون نیست و در هنگام عبور از سیاه چاله به داخل اون کشیده میشود و به همین دلیل سیاه چاله ها قابل رویت نمیباشند.


مراحل مونتاژ یکی از شاتلهای فضایی ناسا


اگر چه سیاه چاله ها با چشم قابل دیدن نمیباشند اما از طریق اجسامی که به داخل اون ها کشیده میشوند میتوان مکان اونها را مشخص نمود.


هرچه دورتر، بزرگتر


هر جمسی که به یک سیاه چاله نزدیک میشود ابتدا توسط جاذبه فوق العاده زیاد اون از هم متلاشی شده سپس از طریق دهانه ورودی اون به داخل سیاه چاله و به سمت هسته کشیده میشود.


علم نجوم ..... غول خفته راه شیری ....



2.


طالع بینی با علم نجوم .... آری یا نه .....
یک سیاه چاله چگونه متولد میشود؟


یکی از نظریات کنونی در مورد سیاه چاله ها بر این مبنا هست که اونها بقایای باقی مانده از یک ستاره مرده میباشند.


علم نجوم .... تولد تا مرگ ستارگان .....


در طول دوران زندگی یک ستاره، فعل و انفعالات هسته ای (Nuclear Fusion) در هسته ستاره موجب به وجود آمدن تشعشعات مغناطیسی از جمله فوتون (ذره تشکیل دهنده نور) میشوند.


علم نجوم ... علت دمای زیاد تاج خورشیدی .....

این تشعشعات به همراه نیرویی که در اثر انفجارهای ناشی فعل و انفعالات هسته ای در داخل ستاره به وجود می آید باعث ایجاد شدن نوعی فشار برای متلاشی کردن عناصر تشکیل دهنده ستاره میشود که البته این فشار توسط نیروی جاذبه ستاره دفع میگردد.



تعادل بین نیروی جاذبه و فشار درونی یک ستاره موجب به وجود آمدن ثبات در شکل ظاهری ستاره میگردد.








وقتی که عناصر مورد نیاز برای ادامه حیات یک ستاره (عناصری که برای انفجارهای هسته ای مورد هستفاده برنامه میگیرند) به اتمام میرسند گداخت هسته ای ( انفجارهای هسته ای درون ستاره) در ستاره متوقف میشود و دیگر فشاری در داخل ستاره وجود ندارد که نیروی جاذبه را خنثی نماید.

به همین دلیل عناصر باقی مانده در ستاره به خاطر نیروی بسیار زیاد جاذبه در هسته ستاره متراکم میشوند.



متراکم شدن هسته ستاره باعث بالارفتن درجه حرارت اون شده و سر انجام موجب به وجود آمدن یک انفجار supernova (نور حاصل از این انفجار صد میلیون برابر بیشتر از نور خورشید هست) میشود.


2:

ممنون خيلي مفيد بود...


3:






تنها چیزی که از این انفجار باقی می ماند یک هسته بسیار متراکم شده با جاذبه فوق العاده زیاد میباشد.


در صورتی که ستاره به اندازه کافی بزرگ و قابل تراکم باشد ممکن هست که به یک سیاه چاله تبدیل شود.




3.

انواع سیاه چاله ها:


بر پايه نظریات کنونی دو نوع سیاه چاله وجود دارد:

الف: Schwarzschild
ب:
Kerr






Schwarzschild نوعی از سیاه چاله هست که هسته اون به دور خود نمیچرخد و تنها دارای یک Singularity و یک Event Horizon میباشد.



طیق تعریف یه جسم کروی به جرم m وقتی به یه سیاه چاله تبدیل می شه که تا شعاع r شوارزشیلد Schwarzschild خود متراکم بشه.

شعاع شورازشیلد یه جسم این طوری به دست میاد :
r=(2Gm)/(c*c) ; ; r=Shwarzschild Radius
که در این رابطه
c سرعت نور هست.


بنابر این هر جسمی می تونه به یک سیاه چاله تبدیل شه اگه تا اندازه شعاع شوارزشیلد خود فشرده بشه.

مثلا زمین اگه بخواد یه سیاه چاله شه باید تا اندازه یه فندق فشرده شه.

یا مثلا شعاع شوارزشیلد خورشید 3 کیلومتره.


Kerr نوع دیگری از سیاه چاله هست که در اون هسته به دور خود میچرخد.

دلیل این چرخش این هست که ستاره تشکیل دهنده این نوع از سیاه چاله ها به دور خود میچرخیده هست و پس از مرگ ستاره هسته همچنان به چرخش خود ادامه داده و این چرخش به سیاه چاله منتقل شده هست.




سیاه چاله
Kerr از این قسمت ها تشکل شده هست:


Singularity:1 (هسته متلاشی شده ستاره)

Event horizon:2 (دهانه ورودی سیاه چاله)

Ergosphere.3 (ناحیه ای در در نزدیکی دهانه ورودی سیاه چاله که از حالت طبیعی خارج شده و به شکل تخم مرغ در آمده هست-شکل غیر طبیعی این ناحیه ناشی از چرخش سیاه چاله هست که موجب کشیده شدن فضای اطراف اون میشود)

Static limit.4 (مرز بین Ergophere و فضای عادی )

در صورتی که جسمی واره Ergosphere شود با کمک گرفتن از نیروی چرخش سیاه چاله شانس خارج شدن از اون را خواهد داشت اما اگر جسمی وارد Event horizon بشود به درون سیاه چاله کشیده خواهد شد و هرگز قادر به فرار از نیروی فوق العاده زیاد جاذبه اون نخواهد بود.



مطالعه کردن در مورد سیاه چاله ها از اون جهت حائز اهمیت هست که اونها منبع قدرتمندی از امواج جاذبه ای هستند به همین دلیل تحقیق در مورد اونها میتواند نکات زیادی را در مورد نیروی جاذبه، یکی از نیروهای بنیادی در کیهان را آشکار سازد.


تایید شدن این موضوع که سیاه چاله ها وجود دارند همچنین میتواند به نظریات کنونی در مورد فرضیه سیر تکامل کیهان از وقت انفجار بزرگ (
Big Bang) تا وقت حال قوت بخشد.


4:

این موضوع که سیاهچاله های بسیار پر جرم در مراکز بیشتر کهکشان ها وجود دارند، دیگر اسرار آمیز نیست.

اما موضوعی که کمتر کسی اونرا می داند این هست که تا کنون تنها وجود دو عدد از این سیاهچاله ها کاملا اثبات شده هست.و اکنون به مدد وجود چند ستاره ی آبی رنگ در ناحیه ای غیر منتظره، این آمار به ه سیاهچاله افزایش پیدا کرده هست
.
برای مدتی طولانی تصور می شد کهکشان اوندرومدا(M۳۱) یکی از نمونه های دارنده ی سیاهچاله باشد.

درونی ترین هسته ی اون اشعه ی ایکس ساطع می کند که مشابه این رفتار از یک دیسک گازی که به صورت مارپیچ به یک ناحیه ختم می شود، انتظار می رود.

به علاوه، برای تقریبا یک دهه ستاره شناسان نور آبی مرموزی را در مرکز این دیسک رصد می کرده اند.

و اکنون با هستفاده از طیف نگار تصویر برداری تلسکوپ هابل(STIS)، ماهیت این نور آبی را به عنوان یک دیسک مسطح متشکل از ۴۰۰ ستاره ی جوان داغ با فاصله ای کمتر از نیم سال نوری از مرکز شناسایی کرده اند.

خانه ی نا متعارف این ستارگان محکم ترین مدرک برای وجود یک سیاهچاله در اوندرومدا را در اختیار ستاره شناسان گذاشته هست.
این سیاهچاله دو برابر چیزی هست که پیش از این تصور می شد و بیش از ۱۴۰ میلیون برابر خورشید جرم دارد.رالف بندر ( Ralph Bender)، که مقاله ای با این موضوع در بیستم سپتامبر ۲۰۰۵ ( ۳۰ شهریور ۱۳۸۴)در Astrophysical journal ارائه داده هست، به همراه گروهش موفق شد سرعت های مداری موجود در این دیسک ستاره ای و همچنین میل به قرمز و میل به آبی قسمت های مختلف اون را اندازه گیری کند.

این ستاره های داغ و جوان به گونه ای شبیه به نحوه ی چرخش سیاره های منظومه ی شمسی به دور خورشید، به دور سیاه چاله ی مرکزی می گردند .اما این ستارگان نیروی جاذبه ی بسیار قوی تری دریافت می نمايند و طبق اندازه گیری ها با سرعت ۱۰۰۰ کیلو متر در ثانیه در مدار خود حرکت می نمايند.

جرم مرکز با توجه به نزدیکی این سیستم به اون باید ۱۴۰ میلیون برابر خورشید باشد.

این جرم تاریک هست.

پس بنابر این محدودیت ها همه ی احتمالات دیگر، به جز سیاهچاله، رد می شوند.جان کورمندی( John Kormandy) از جمله افرادی بود که در ۱۹۸۸ مدارکی مبنی بروجود سیاهچاله در مرکز اوندرومدا به دست آورد.

او می گوید : " ما تصور می کنیم این نتیجه ی نهایی صحیح هست و اکنون می توانیم همه ی احتملات دیگر را حذف کنیم."



5:

این "احتمالات دیگر"از لحاظ نظری ، به طور کلی شامل تعداد گسترده ای ازستاره های تاریک و مرده می شود که به طریقی به شکل یک گورستان جرم در مرکز کهکشانرهر شده اند.

مثلا:ستاره ها ی نوترونی،کوتوله های قهوه ای، یا ژوپیترها، اجرامی
کاملا تاریک هستند.اما برای ایجاد یک خوشه ی تاریک در هسته یM۳۱به شکلی که توسطحلقه ی ستارگان آبی تعیین شده، باید۱۴۰ میلیون برابر جرم خورشید را در فضایی بهاندازه ی کمربند اورت( به شعاع حدودا یک سال نوری در اطراف خورشید ) جمع کنیم.

ایده
ی یک خوشه ی تاریک نمی تواندکمکی بکند بلکه به مرور روشن خواهد شد.

به فرموده ی
کورمندی "شکل گیری سوپرنواها، باقیمانده های ستاره ای، برخورد میان ستاره ای و...

ممکن هست باعث روشنایی شود.

پس گزینه ای دیگر قابل قبول هست."تا کنون احتمال وجود
خوشه های تاریک به طور کامل از دو کهکشان کاندید برای سیاهچاله ی دیگر نیز رد شدهاست؛ NGC۴۲۵۸و راه شیری.

به فرموده ی کورمندی:" این یک دست آورد چشم گیر برای هابل
محسوب می شود.

از هابل برای رصد ۳۰ کاندیدای احتمالی سیاهچاله هستفاده شده و اکنون
۳مورد از اونها تایید شده اند.

در این میان، ستاره شناسان هنوز نمی توانند این
موضوع را توضیح دهند که چگونه حلقه ای از ستارگان آبی توانسته در اطراف یک سیاهچالهشکل بگیرد.

کورمندی می گوید:" وجود این خوشه ی کوچک آبی ما را با یک دو گانگی مواجه
می کند؛از یک طرف نمیدانی چرا در اون جا برنامه دارد، ولی از طرف دیگر مشتاقی از وجوداون هستفاده کنی."

به نظر می آید ستاره های پرجرم در انفجاری در حدود ۲۰۰ میلیونسال پیش به وجود آمده اند.

اما طبق نظریه های فعلی در شکل گیری ستارگان، این امر
غیر ممکن هست.برای شکل گیری یک ستاره باید گرانش و فشار کافی برای رمبش ابری از گازهای میان ستاره ای وجود داشته باشد.

این امر نباید با نیروهای کشنده ی قوی حاصل از
یک سیاهچاله که سعی می کند هرابرعظیم گازی را از هم بدرد اتفاق بیفتد.

طبق فرموده ی
کورمندی:" با اینکه نمی دانیم چرا این ستارگان اونجا هستند، اما می توانیم از اونهااستفاده کنیم .

6:


7:

با تشكر از سركار خانم سرو ناز

8:

با سلام ....
اگر بنا باشه تمام اجسام به داخل اين سياه چاله ها مكيده شوند ....

به خصوص بلعيده شدن نور

توسط اين سياه چاله ها .....

چرا اين سياه چاله ها رايشانت نميشوند ...؟؟

بالاخره اين سياه چاله ها با اون اجسامي كه داخلش هستند ....

مكاني را اشغال ميكنند ....

يا شايد ما منظور از رايشانت شدن را خوب درك نكرديم ..؟؟

مسئلهء ديگه اينكه ....

اين هسته چي هست .؟؟ عمل مكش را همين هسته انجام ميده يا چيز ديگه ايي ...؟؟

و با اين اوصاف چرا با وجود اين همه اجسام كه به داخل اين سياه چاله كشيده ميشوند ...


سياه چاله خاصيت جاذبه ايي خودش رو از دست نميده ....

؟؟

و اصلا بنا هست تاكي اين عمل جذب بربرنامه باشه ....؟؟

9:


نكته بيني تون بسيار عاليه منظومه.....

اما اگر مطلب رو كامل ميخونديد....:
ببينيد...در تاپيك ( سفر در وقت ) هم درباره سياه چاله ها بحث شده.....
من به شخصه در مقامي نيستم كه نظريه بدم...اما بنا به اون چيزهايي كه ميدونم ميتونم بگم....
سوال شما به گونه ايه كه من احساس ميكنم سياه چاله ها رو به آهن ربا تشبيه ميكنيد....

اما نيرايشان فوق العاده اين سياه چاله ها رو هم مد نظر بگيريد.....

( منبع قدرتمندی از امواج جاذبه ای هستند به همین دلیل تحقیق در مورد اونها میتواند نکات زیادی را در مورد نیروی جاذبه، یکی از نیروهای بنیادی در کیهان را آشکار سازد.

)

و در مورد دليل عدم ديدن ما : ( در این منطقه نیروی چگالی چنان پر قدرت و شدید هست که می تواند هر چیزی را که به اون نزدیک شود به داخل خود ببلعد.

حتی پرتو های نور هم نمی توانند از چنگ ان فرار نمايند.

به همین دلیل سیاه چاله ها واقعا غیر قابل دیدن هستند.)
البته رايشانت همينطوريكه فرموديد شايد از منظر ما متفاوت باشه..در هر حال بسياري منابع ديگه هم هستند كه چشم ما قابليت رايشانت اونها رو نداره.....

و در مورد وقت جذبشون....من نميدونم چون انديشمند اين رشته نيستم و فقط مطالعات جزيي در اين زمينه داشتم...اما با توجه به اصول كلي جهان ما مسلمن پاياني بر اين عمل وجود داره......

اما درباره وقتش ممكنه ميليونها سال بعد باشه..

در هر صورت...سياه چاله ها هنوز بصورت كامل شناخته نشده اند...و مطالعات منسجم و كاملي در اين زمينه كه بتونه پرسشهاي بيشمار ما رو جواب بده وجود نداره.....

10:

ديدم دوستان گرامي پرسشهاي ژرفي را طرح فرموده اند ، بر اون شدم مقالاتي را كه پاسخگايشان اين ابهامات باشند را در اينجا بگذارم .
با سپاس از نايشانسنده محترم و خوانندگان عزيز .


پرتگاه نهايي ، سياهچاله

نايشانسنده : امير سجاد رضايي


سیاه چاله چیست؟


شايد يكي از چالش هاي بزرگ اختر فيزيك در اين قرون موضوع جذاب سياهچاله ها باشد .

اونسايشان افق رايشانداد بر هيچ شخصي مشخص نيشت .

شايد در اون سايشان اون فضايي عميق پنهان شده باشد ، شايد اين فضا اون حد بزرگ باشد كه براي انسان قابل تصور نباشد .

انسان از گذشته مي دانسته كه زمين كرايشان بوده و به عبارت بهتر مسطح نبوده و در واقع خميده مي باشد ، به عبارت ديگر كره اي هست كه لبه ندارد.

ما از رايشان اون نمي افتيم زيرا نيرايشان سحرآميز گرانش هركس و هرچيزي را محافظت مي كند تا به سطح سيارات ديگر نيافتد .



پس از اونكه نسبيت آلبرت اينشتن پا به عرصه نهاد به اين موضوع پرداخته شد كه فضا خودش خميده هست.

حالا ما مي دانيم كه سفر به درياي بيكران فضا كه ما به اون جهان مي گوئيم در واقع به مكاني ژرف و عميق هست و اگر مسافري بدون اطلاع به اون سفر كند ممكن هست به داخلي اجرامي فوق العاده عظيم سقوط كند و زندگي را براي هميشه وداع گايشاند و با يك ريسك جانش را از دست بدهد .

او به دروني افقي كاملا" پنهان سقوط مي كند و ما هنوز به طور كامل نمي دانيم كه برايش چه پيش مي آيد اين افق وحشتناك متعلق به سياهچاله هست .





11:

گرانش مهلك

يك سياهچاله يك جسم متناقض كيهاني هست .

يك ستاره تاريك ، يك جسم كاملا" نا مرئي ، يك زندان براي نور .

اين جسم يك مرز دارد كه هر چيز وارد اون شود بازگشتي نخواهد داشت ، ما اين مرز را افق رايشانداد مي خوانيم .

يك كره كه هر چيز وارد اون شود براي ابديت اسير اون مي شود ، مكاني كه ديگر امكان فرار از اون نيست .

جايي كه در اون سطح جامد وجود ندارد .

در اين هنگام هر چيز حتي نور مكيده مي شود و فقط يك گردات ژرف گرانشي مشاهده مي شود ، اين اجرام بسيار بي رحم هستند و هرجيز را كه به طرفشان بيايد جذب مي كنند ، در واقع اون جسم را براي هميشه از آمدش پشيمان مي كند .

ما از مركز كه تكينگي خوانده مي شود اطلاعات چنداني نداريم ولي مي دانيم كه در اونجا گرانشي مهلك حكم فرما هست .



چهره ي اين اجرام هميشه پنهان و پوشيده هست .

تكينگي اونها هميشه به صورت نقطه اي هست كه نيرايشان گرانش فوق العاده اي در اون متمركز شده هست .

همه ي اجرام و امواج الكترومغناطيسي و انرژي كه در سياهچاله فروافتاده اند در نقطه اي فوق العاده كوچك و فوق العاده چگال فشرده شده اند و گرانشي نا متناهي ايجاد مي كنند .

سياهچاله ها عموما" گازهاي ميان ستاره را حريصانه قورت مي دهند .

فضا از وجود اين اجرام متلاطم هست و هم چنين وقت از جود اونها فشرده مي شود تا اينكه متوقف شود .

چون نور نمي تواند از افق رايشانداد سياهچاله عبور كند ما اون مكان را لبه جهان فرض مي كنيم .



12:

مختصري از داستان گرانش


مفهوم گرانش : اين نيرايشان نامرئي كه بر زندگي ما مسلط هست و ما را برايشان زمين نگاه مي دارد .

اين نيرو براي مدتها طولاني انسان هاي بزرگ را كشفش به مبارزه طلبيده هست .

حتي روزي كه گاليله در بالاي برج پيزا كه كج هست به مشاهده مي پراداخت اين سؤال برايش پيش آمد كه چرا اجسام به سايشان پائين سقوط مي كنند .

گاليله تعجب كرد كه چرا اجرام سنگين و اجرام سبك با يك وقت يكسان به سطح زمين مي رسند .

همينطور از اين موضوع كه چرا سيارات در راهشان به حركت مي پردازند حيرت كرد .

وقتي كه كشفيات خود را در مورد سيارات بيان كرد او را به اين جرم كه در قوانين كليسا بدعت گذاري كرده هست دستگير كردند و در دادگاه هاي خود محكوم كردند .

اين كه چرا اونها اين كار را كردند بحثي كاملا" مجزا هست كه در اين مقال نمي گنجد .

او سرانجام در سال 1642 در فلورانس وقتي كه سعي مي كرد كه نشان دهد گرانش عامل اين امر هست درگذشت .



در يك كريسمس چارچوب گرانش به دست دانشمند بزرگ سر ايزاك نيوتن نهاده شد .

او با 28 ماه انديشه ي پياپي توانست حساب ديفرانسيل و انتگرال را كشف كند .

سپس طبيعت نور را مورد مو شكافي برنامه داد و با اين تلاش ها توانست قوانين حركت سيارات را وضع كند .

هرچند كه امروزه مكانيك كلاسيك كه بيشتر قوانين اون به وسيله نيوتن وضع شده بود تا حد زيادي از فيزيك كنار رفته هست .

زيرا بعضي از كميت ها همانند نور و جرم را مطلق مي دانست و با اين گونه روابط بعضي از پديده ها قابل شرح نبودند .

و سر انجام يك روز وقتي كه در حال هستراحت بود و فنجان چاي را مي نوشيد مشاهده كرد كه از درخت به زمين افتاد ؛ در اين هنگام رشته افكاراتش قطع شد و در زمينه ي گرانش به فكر فرو رفت .



در ذهنش اين سؤال ها تداعي مي شد كه چرا سيب به طور مستقيم سقوط كرد ؟ آيا اون مي خواهد به مركز زمين رود ، جايي كه كانون نيرايشان گرانش هست .

با اين افكارات به اين مووضع پي برد كه هر يك از سيارات و حتي خود خورشيد داراي گرانش هستند ؛ او فرمود كه در بين هر دو جسم داراي جرم در عالم گرانش وجود دارد در واقع او فرمود كه هر جسم داراي جرم گرانش دارد .

هم چنين او فرمود كه هر چه جرم جسم بيشتر باشد گرانش اون بيشتر هست .

بنابراين به اين سؤال جواب داده شد كه چرا سيارات به دور خورشيد مي چرخند .



در پايان آلبرت اينشتن در سال 1919 با ارائه ي تئوري نسبيت عام خود كه در اون از معادلات بسيار پيچيده رياضي هستفاده كرده بود فرمود كه گرانش اثر هندسي جرم بر فضا اطراف خود هست .

به اين ترتيب براي اوليننظريه اي كامل گرانش را شرح داد .


13:

ستاره هاي تاريك


در سال 1784 جان ميشل دانشمند بزرگ ولي فراموش شده ي قرن 18 كه كشيش نيز بود ؛ ( در تاريخ علم دانشمندان بزرگي مشاهده مي شوند كه بدون اقتضا به شغل شان كارهاي فوق العاده كرده اند ؛ مثلا همين آقاي ميشل كه مطالعاتش چندان مناسبتي با شغلش نداشت ) از سرعت گريز بعضي از اجرام تعجب كرد ( سرعت گريز حداقل سرعتي هست كه نياز هست تا از سطح يك سياره يا يك ستاره جدا شايشانم ، در واقع سرعتي هست كه يتوانيم از گرانش اون فرار كنيم ) ؛ او مي دانست كه گرانش يك جسم به جرمش بستگي دارد ، همينطور اين موضوع را مي دانست كه سرعت نور بسيار زياد هست ولي با اين حال متناهي هست .

او از اين موضوع تعجي كرد كه خورشيد با اين جرم باز هم قادر نيست نور را در سطح خود نگه دارد و نور از سطح اون مي گريزد ( مي دانيم كه سرعت نور 299792 كيلومتر بر ثانيه هست كه اون را 300000 كيلو متر بر ثانيه فرض مي كنند و از اين سرعت تقريبي بيشتر هستفاده مي كنند ) .

ميشل جواب به اين صورت هستنباط كرد كه اگر خورشيد در همين اندازه بود ولي جرمش 500 برابر بود نور نمي توانست از سطح خورشيد بگريزد زيرا در اين صورت گرانش اون بسيار مي شد .

چند سال بعد رياضدان بزرگ فرانسايشان لاپلاس به طور مستقل تنيجه را به طور يكسان شرح داد و بدين ترتيب مفهوم ستاره تاريك زاده شد .


14:

جهان حفره ها


سياهچاله ، اين اجرام نادر و عجيب ، را مي توان نتيجه ي تفكرات جوان باهوش آلماني كه در سال 1919 در دفتر ثبت اختراعات سوئيس مشغول به كار بود دانست .

آلبرت اينشتن در سال 1919 تئوري نسبيت عام خود را كه انقلابي عظيم در فيزيك نايشانن بود را ارائه كرد .

آلبرت اينشتن پي برده بود كه جهان پايه ا" در مكان هاي متفاوت نسبت به قوانين نيوتن قابل توضيح نيست .

او فرمود كه سه سپس فضا نمي توانند به صورت مجزا از بعد چهارم يعني وقت باشند .

او فرمود كه اين ها با هم پيوسته هستند و اونها فضا – وقت ناميد .

اين ساختار همانند يك ساختار نامرئي هست كه در واقع وجود دارد .

او فرمود كه فضا نمي تواند مطلق باشد ، بلكه پيوسته هست .

اين بافت فضا وقتي مي تواند خميده شود و يا اينكه پيچ و تاب پيدا كند .



اين بافت كه مي تواند جالب باشد فقط در صورتي مي تواند مسطح و صاف باشد كه هيچ چيز در رايشان اون وجود نداشته باشد .

اگر جسمي جرم دار در رايشان اون وجود داشته باشد گرانش نيز وجود دارد ؛ و هر جا كه گرانش وجود داشته باشد اين بافت فضا – وقت خميده مي شود .

اين خميدگي اين بافت براي اجرام حكم مي كند كه چگونه حركت كنند ، در واقع مي گايشاند كه گرداگرد اين فضا – وقت خميده به سير و سفر بپردازند .

همانطور كه در بخش گرانش فرموديم گرانش در تئوري نسبيت عام اثر هندسي جرم بر فضا ي اطراف خود هست .

اگر بخواهيم كمي ساده تر توضيح دهيم همين خميدگي عامل ايجاد گرانش هست .



اينشتين براي تصور اين واقعيت فرض كرد كه كاغذي دارد و اون كاغذ را ساختار فضا – وقت فرض كرد .

او جسمي سنگين را در رايشان اون ماغذ برنامه داد ( اون جسم را خورشيد در نظر گرفت ) و ديد كه در ساختار كاغذ خميدگي و فرو رفتگي ايجاد شده هست .

او فرمود كه اين فضا وقت خميده گرانشي توليد مي كند كه هرچه اين خميدگي بيشتر باشد گرانش نيز قايشان تر خواهد بود .

سرانجام در جهان اجرامي وجود دارند كه اين خميدگي را به نهايت خود مي رسانند و تمام مسيرها را به سايشان خود خم مي كنند و اين اجرام حقيقتا" سياهچاله هاي كيهاني هستند .


15:

تولد ستاره


براي فهم مقياس بزرگ در جهان ما بايد به مقياس هاي بسيار كوچك را درك كنيم .

با باز كردن زندگي يك ستاره ما مي توانيم زاده شدن يك سياهچاله را به خوبي درك كنيم .



ستاره ها وقتي پديد مي آيند كه ابري فوق العاده بزرگ از غبارهاي كيهاني و هيدروژن در زير بار گرانش خود فشرده شوند .

در اين صورت گرانش به همراه افزايش چگالي فزوني مي يابد و بدين ترتيب فضا – وقت خميده و خميده تر مي شود .

پس مدتي گاز هيروژن در هسته متراكم مي شود و در اين تراكم شديد اتم ها با يك ديگر برخورد مي كنند و دماي اون ها رفته رفته افزايش مي يابد .

وقتي كه دماي هسته به 10 ميليون درجه رسيد ، پروتون هاي هيدروژن در پي واكنش هاي زنجيره اي هم جوشي هسته اي به هليوم تبديل مي شوند .

در هنگام اين واكنش ها مقداري از جرم نا پديد مي شود كه تبديل به انرژي و امواج الكترومغناطيسي همچون نور مي شوند .

در اين صورت يك جسم كه همچون يك لامپ غول پيكر كيهاني هست پديد آمده هست و اين آغاز زندگي يك ستاره هست .

هر ستاره اي كه ما در آسمان مشاهده مي كنيم در هسته اش واكنش هاي عظيم هم جوشي رخ داده هست تا اين نور توليد شود و به ما برسد .

هنگامي كه ستاره همانند خورشيد درخشان و نوراني مي شود ، گرانش اون سعي مي كند تا ستاره را هم چنان منقبض كند و در خود فرو كشد .

اما واكنش هاي عظيم هسته اي كه در هسته ي ستاره انجام مي شوند انرژي عظيمي توليد مي كند و همين انرژي از در هم كشيده شدن ستاره و فروريختن اون جلوگيري مي كند.

وقتي كه ستاره مورد نظر(بسته به جرمش) سوخت خود را در چند ميليون يا چند ميليارد سال مصرف كرد و تمام هيدروژن ها به هليوم تبديل شدند ستاره وارد مرحله ي جديد زندگي خود مي شود در اين هنگام ستاره سعي مي كند تا هليوم توليد شده را به عناصر سنگين تر همانند آهن تبديل كند ولي اين واكنش ها چندان انرژي زيادي را توليد نمي كنند تا با گرانش به مقابله بپردازد .

سر انجام پس از مدتي گرانش پيروز مي شود و اين پايان زندگي يك ستاره هست .

در اين هنگام ستاره نسبت به جرمش مي تواند به سه حالت 1- كوتوله سفيد 2- ستاره نوتروني 3- سياهچاله تبديل شود .


16:

فشردگي عظيم


سرنوشت نهايي يك ستاره به جرمش وابسته هست .

خورشيد ما در نيمه ي عمر هست ، يعني حدود 5 ميليارد از سن خود را سپري كرده هست و براي بقاياي حيات به ميزان پنج ميليارد سال ديگر سوخت دارد .

اما در وقت هاي دور واقع در آينده پس از اتمام سوخت خود لايه ي بيروني خود را به بيرون خواهد انداخت .

بدين ترتيب گرانش هسته را به شدت فشرده مي سازد و تا حدي اين كار را انجام مي دهد و به جايي مي رسد كه توانايي ادامه ي ادامه ي اون را ندارد .

در اين صورت جرمي پديد مي آيد كه كوتوله سفيد ناميده مي شود .

باقي مانده ي هسته يكصد هازار برابر از زمين فشرده تر هست .



بيشتر ستاره هاي عظيم سريع تر سوخت خود را مي سوزانند و در نتيجه عمران اونها نيز كوتاه تر از حد انتظار خواهد بود .

يك ستاره به جرم ده برابر خورشيد ممكن هست تنها ميليون ها سال عمر كند و زندگي اون به ميليارد سال نمي رسد .

چنانكه فروريختن اون آغاز شود ماده ي موجود در اون زير فشار گرانش له مي شود .

در اين حالت هسته در حدود 50 ميليارد درجه حرارت دارد ، در چنين حرارتي هسته تنها چند ثانيه واكنش مي دهد و سپس به سبك سوپر نوا منفجر مي شود .



سوپرنوا نوعي انفجار عظيم كيهاني هست .

در پي اين واقعه ي كيهاني مقدار زيادي ماده به محيط ميان ستاره اي دميده مي شود .

در اين گونه ستاره ها واقعا" از درون متلاشي مي شوند و پي از اون اتم هاي هسته در زير بار گرانش به هم مي ريزند و الكترون هاي اونها به پروتون ها متصل مي شوند و توليد ذره ي زير اتمي ديگري به نام نوترون مي نمايند .

در نتيجه ستاره نوتروني پديد مي آيد كه جرمش حدود 5/1 برابر خورشيد هست ولي اين جرم عظيم تنها در در يك كره فشرده شده كه ضخامت اين سر تا اون سرش تنها 20 كيلو متر هست .



دانشمندان ثابت كرده اند كه ستاره هاي نوتروني واقعا" وجود دارند ، زيرا اونها سيگنال هاي خاصي را از خود ساتع مي كنند درست همانند هشدار فانوس دريايي به ساحل .

يك ستاره ي نوتروني امواجي خيره كننده ساتع مي كنند ؛ اين امواج توسط ميدان مغناطيسي عظيمش كه بيش از يك ترليون برابر از ميدان مغناطيسي زمين قايشان تر هست توليد مي شود .

اين چنين ستاره هاي نوتروني را پالسار مي خوانند .

همينطور ستاره شناسان با دريافت اين امواج از فضاي تاريك ديگر ترديدي از وجود اونها را در خود راه نمي دهند .


17:

پيروزي نهايي گرانش



سیاه چاله چیست؟


يك ستاره ي نوتروني در برابر فشار عظيم گرانش در برابر فشرده شدن مقاومت مي كند .

اما اگر باقيمانده ي هسته پس از انفجار بيش 3 برابر خورشيد جرم داشته باشد ، اونگاه ديگر واقعيات كاملا" متفاوت مي شود .

در اين واقعيات حتي نوترون ها از فشار بي وقفه ي گرانش نمي توانند در امان باشند .

نوترون ها در بي خبري هم چنان فشرده مي شوند و هسته ي ستاره در زير بار گرانش در فضاي خودش از پاي در مي آيد و از شكل مي افتد و در اين صورت جرمي بسيار ترسناك مي شود .

يك فرم تاريك كه در قلب ستاره ها برنامه داشته هست و حال بي وقفه حركت مي كند و از فضاي اطراف خود مواد را مي مكد و اون را به درخشش وا مي دارد .

اين اجسام گرسنه همان سياهچاله ها هستند كه در اونها گرانش به پيروزي نهايي رسيده هست .

هر چيز كه به محدوده ي جادايشاني اون وارد شود برايش بازگشتي نخواهد و نخواهد توانست تا بگريزد و سرانجام آين جسم قورت داده مي شود .


18:

اون سايشان تاريكي


لبه ي سياهچاله را افق رايشانداد مي خوانند زيرا همه ي رايشانداد اون سايشان اون بر ما پوشيده هست و بر ما نامرئي هست و فقط تا جايي ما حق مشاهده داريم كه افق رايشانداد وجود دارد .

در برخي از سياهچاله ها ممكن شعاع افق رايشانداد تنها چند كيلومتر باشد .

هرگاه ستاره اي در مداري دوتايي با سياهچاله اي برنامه گيرد هر از چند گاهي مقداري از گازهاي خود را براي سياهچاله پرتاب مي كند و سپس سياهچاله اونها را به وسيله ي تكينگي مي ربايد ؛ همانطور كه فرموده شد تكينگي نقطه اي هست كه در اون چگالي بي نهايت هست ، در واقع جرم اون بي نهايت هست ولي حجم اون بسيار بسيار كوچك هست .



تكينگي جايي هست پايان علم هست و دانشمندان تفكر در زمينه ي اون را آغاز كرده اند .

در اين مكان موجوديت فضا و وقت متوقف مي شود و جايگزين اون جرم آشفته و خروشاني مي شود كه اون را اسفنج كوانتومي مي نامند .

دانشمندان حدس مي زنند اين نقطه جايي باشد كه قوانين اينشتين و نسبيت و مكانيك كوانتوم شكسته مي شود .

اين حوضه ي چيزي هست كه كوانتوم گرانشي ناميده مي شود ، در اين مكان از يافته هاي بسيار پيشرفته ي رياضي هستفاده مي شود .



فرموده مي شود كه تكينگي وجود داشته هست كه جهان از اون آغاز شده هست .

در بسياري از راه هاي يك ستاره به تكينگي يك سياهچاله فرومي ريزد و اين معكوس بيگ بنگ هست .

ما نمي دانيم كه در اون سايشان افق رايشانداد چه مي گذرد شايد در اون سايشانش جهاني هم چون جهان ما پنهان باشد و شايد حتي اين جهان نمونه اي از جهان هاي موازي خود باشد .


19:

سياهچاله يا فيل سفيد

اينشتين خود به شخصه قادر نمي توانست باور كند كه سياهچاله هاي نامرئي در جهان ما واقعا" وجود دارند و اونها نتيجه معادلات خودش نيز مي باشند .

امروزه اما امروزه دانشمندان با شناسايي تعداد زياد سياهچاله در درون و بيرون كهكشان راه شيري دليلي ارائه كرده اند كه پيش بيني ها اينشتين و نسبيت او درست بوده هست .




سیاه چاله چیست؟


يك سياهچاله شكار خود را با هستتار هستادانه ي خود به دست مي آورد ، جايي كه از تاريك ترين جاهاي كيهان هست .

براي جستجايشان يك سياهچاله اول شما بايد يك ستاره ي مرئي را بيابيد كه در مدار يك سياهچاله به دام افتاده هست ؛ سپس شما بايد چگونگي حركت ستاره را مورد مطالعه برنامه دهيد .

جان ايشانلر يك توصيف زيبا را براي رقص اين دو جسم در فضا فرموده هست : « مانند يك مرد سنگين كه چيز سياهي را پوشيده و نا مرئي هست مي تواند به راحتي يك زن را كه لباسي روشن و نوراني را پوشيده هست به دور خود بچرخاند .

ستاره شناسان به نور ستاره اي كه در مدار يار تاريك خود اسير هست توجه مي كنند .



يكي از بهترين نماينده ها براي اين امر ستاره هست كه V404 گايگني ناميده مي شود .

محاسبات نشان داده هست كه همدم مستتر V404 دوازده برابر خورشيد جرم دارد .

البته هنوز مجموع جرم اون به طور كامل مشخص نشده هست .

اما مدار هر سياهچاله براي به دام انداخت يك سياهچاله بايد نامرئي باشد .

يكي از اين سياهچاله ها مي توانند در كمين ستاره اي پنهان شده باشد .


20:

جاروبرقي كيهاني

اگر چه سياهچاله چنان قدرتي دارد كه مي تواند تمام اجرام را اعم از غبار و گاز را همانند جاروبرقي به درون بكشد ولي توانايي شكار كردن را ندارد .

اين چيزي برخلاف اعتقادات ما هست .

ولي شايد اگر اين مووضع را بدانيم بهتر به درك اين مطلب كمك مي كند .

اگر ما در جاي خورشيد خودمان در مركز منظومه ي شمسي سياهچاله اي با همان جرم برنامه دهيم نخواهد توانست را زمين را مدار زمين را جذب خود كند و فقط ما از نور خورشيد محروم خواهيم شد .



اليته شما مي توانيد از زمين خارج شايشاند و رايشانداد هاي جالبي را تجربه كنيد شما پس از نزديك شدن به افق رايشانداد كشيده مي شايشاند و لاغر به نظر مي آييد در اين صورت شما مي توانيد پاهاي خود را با طول به اندازه ي چند كيلومتر بيابيد .

پس از ورود به افق رايشانداد شما به ذرات بنيادي تجزيه مي شايشاند و در پرده ي تاريكي از نظرها ناپديد مي شايشاند .



همانطور كه فرموده شد پس از ورود به افق رايشانداد شما هرگز ديده نخواهيد شد ، زيرا وقت اتساع مي يابد و فوتون هاي حمل كننده ي تصايشانر شما نيز در دام چنين گرانش عظيمي خود را گرفتار مي بينند و بسيار تقلا مي كنند تا بدن شما را ترك كنند و به بيرون روند هرچند كه چنين چيزي امكان پذير نيست يعني از يك ميليون سال هم تلاش كند نمي تواند .


21:

قلب تاريكي

بيشتر ستاره شناسان اين امر را تصديق مي كنند كه سياهچاله هاي سنگين وزن در مركز كهكشان هايي همچون راه شيري هستند .

آخرين برآوردها نشان مي دهد كه اين گونه سياهچاله را فوق العاده بزرگ يا سنگين مي نامند كه در كيهان موجود مي باشند .



در دهه ي 1950 با تلسكوپ هاي نوري امواج بسيار قايشان دريافت كردند و اونها را با تلسكوپ هاي راديايشاني مورد مطالعه برنامه دادند .

منابع جستجو شده همچون ستاره نوراني بودند و امواج بسيار قايشان كه اون را با نام " جت " مي شناسيم را از خود ساتع مي كردند .

اين ها اوليناجرامي بودند كه شناسايي شدند و سپس كوازار يا منابع راديايشاني شبه اختري نام گذاري شدند .



كوازار ها در قلب فعال كهكشان فعال برنامه مي گيرند و گازهاي بسيار داغي كه به گرد اون به چرخش در مي آيند با سرعتي نزديك به سرعت نور به چرخش در مي آيند و درخشنده مي شوند .

جت هاي عظيم ذرات باردار جريان هزار سال نوري هستند كه به بالا و پائين فضا راه مي يابند ، درست همانند محور چرخ ها در اتومبيل .

و همچون موتوري كه تمام فعاليت ها به طور پنهاني در اون انجام مي گيرد .

با اين تفاوت كه در مركز كهكشان سياهچاله بسيار كوچك و فوق العاده چگال و فشرده هست .

در سياهچاله هاي سنگين تر گازهاي در دور اونها با سرعت بيشتري مي چرخند .

دانشمندان با تخمين هايي كه زده اند اين گونه كهكشان پنج هزار ميليون برار خورشيد جرم دارند .



فرضيه ي ساخته شدن اين كهكشان ها وسياهچاله هايشان بدين صورت هست كه مي گايشاند اين كهكشان هاي از چرخش عظيم ابري از گاز به وجود مي آيد كه همين ابري پس از مدتي تبديل به ميليون ها و يا ميليارد ها ستاره مي شود ؛ در مركز جايي كه گاز ها متمركز شده هست ماده ي كافي براي ساخته شدن ميليون ها و يا ميليارد ها ستاره وجود دارد و پس مدتي اين ها دست خوش تغييراتي مي شوند كه توسط گرانش فرومي ريزند و سياهچاله اي فوق العاده بزرگ را پديد مي آورند .

در صورتيكه همان حفره ي ايجاد شده هنوز در مركز كهكشان ها برنامه دارد و از گازها مصرف مي كند .

پس از مدتي كه تمام ستاره ها را بلعيد سياهچاله به حالت خاموشي و آرامي فرو مي رود .

و نسبتا" به آرامي هسته ي كهكشان را ترك مي كند .

اين تئوري درست هست زيرا در حال حاضر سياهچاله ها در مركز كهكشان ها برنامه دارند .


22:

آينده در درون سياهچاله



سیاه چاله چیست؟


فرض كنيد شما يك فضا نورد باشيد و يك قدم به لبه ي سياهچاله يا همان افق رايشانداد فاصله داريد .

اگر كمي در زمينه ي اوناتومي سياهچاله ها مطالعه داشته ايد حتما" مي دانيد كه در نمودار پن روز راهي وجود دارد كه از اون طريق مي توان به سياهچاله وارد شد و از جهاني ديگر كه به جهان موازي معروف هست ملحق شد .

در ابتدا اگر نمودار پن روز را مشاهده كنيد شايد كمي به نظرتان مشكل آيد ولي در كل ساده هست .

شما پس از ورود به اون راه وارد سياهچاله مي شايشاند و پس از مدتي از يك جسم ديگر كه سفيد چاله نام دارد بيرون پرت مي شايشاند ؛ كاربرد سفيد چاله دقيقا" عكس كاربرد سياهچاله هست يعني اينكه بر خلاف سياهچاله هر چيزي را از خود مي راند .

شما پس از خروج از اين سفيد چاله وارد جهاني ديگر شده ايد كه ممكن هست زندگي در اون جريان داشته باشد و اون زندگي شايد اندكي با زندگي ما تفاوت كند .

خلاصه شما حالا در جايي ديگر به غير از اين جهان هستيد .





منبع : پارس اسكاي


62 out of 100 based on 57 user ratings 532 reviews