ه‍.ش. ۱۳۹۴ مرداد ۳۰, جمعه

حفره سیاه چیست؟

از: مجلۀ دانشمند

حفره سیاه چیست؟

اخترشناسیسیاه‌چاله


حفره سیاه (سیاه‌چاله) چیست؟

یک حفره سیاه فضایی، جسمی است که سرعت گریز آن بیشتر از سرعت نور باشد. سرعت گریز، به حداقل سرعتی گفته می‌شود که یک جسم باید دارا باشد تا بتواند از جاذبه جسم دیگری بگریزد. برای گریز از نیروی جاذبه زمین، سرعت یک جسم باید به بیش از ۴٠،٠٠٠ کیلومتر در ساعت برسد. اما برای گریز از حفرة سیاه، سرعت جسم باید به بیش از سرعت نور که حدود ٣٠٠،٠٠٠ کیلومتر در ثانیه است برسد، یعنی سرعت آن، بیش از یک میلیارد و هشتاد میلیون کیلومتر در ساعت باشد.

برای رسیدن به چنین سرعتی، به‌طور طبیعی، یک مشکل وجود دارد، و آن این است که فقط نور چنین سرعتی دارد. چیزهایی که مثل انسان و سفینۀ فضائی از ماده ساخته شده‌اند، حتی نمی‌توانند حدود آن سرعت را داشته باشند. به‌همین دلیل، هیچ چیزی نمی‌تواند از حفره سیاه بگریزد. اگر نور نتواند از حفره سیاه بگریزد، این بدین معنی است که ما قادر به دیدن آن نخواهیم بود و در نتیجه، نمی‌توانیم بفهمیم که چه چیزی در حفره سیاه اتفاق می‌افتد. در حقیقت عقاید ما در مورد حفره‌های سیاه از تئوری کلی نسبیت آلبرت انیشتین منشأ می‌گیرد. برای دانشمندان مسلم است که داخل یک حفره سیاه فعل و انفعالات فیزیکی ناشناخته زیادی انجام می‌گیرد.

نقاشی یک سیاه‌چاله به‌نام ماکیان ایکس-۱ (Cyghus x-1). ، این سیاه‌چاله زمانی پدید آمد که یک ستاره بزرگ مُرد. این سیاه‌چاله، در حال کشیدن مواد از ستاره آبی‌ای که در کنارش قرار دارد، می‌باشد.

حفره‌های سیاه بازمانده از ستارگان عظیمی هستند که سوخت‌شان به اتمام رسیده و به اصطلاح مرده‌اند. البته، فقط ستارگانی که حجم آن‌ها بیش از سه برابر خورشید خودمان است، حفره‌های سیاه به‌وجود می‌آورند. بعضی از این ستارگان عظیم، منفجر شده و به‌صورت یک «سوپر نوا»ی درخشان در می‌آیند. بعضی سوپر نواها، به‌طور کامل منفجر شده و چیزی از خود باقی نمی‌گذارند. اما بعضی دیگر در مرکز خودشان فرو می‌ریزند و همه مواد در آن‌ها با هم محکم برخورد کرده و به‌هم می‌چسبند. بستگی به این‌که مرکز آن‌ها چقدر عظیم و حجیم باشد، سوپر نواها تبدیل به نوترون شده و یا تبدیل به حفره‌های سیاه می‌شوند.

به این خاطر که ما نمی‌توانیم خود حفره‌های سیاه را ببینیم، ممکن است فکر کنیم که پیدا کردن آن‌ها غیر ممکن است. اما به کمک فن‌آوری‌های ستاره‌شناسی، اولین آن‌ها در سال ۱۹٧٢ میلادی کشف شد. نام این حفره «ماکیان ایکس یک» (Cyghus x-1) و متعلق به کهکشان راه شیری است. با وجود این‌که خود حفره‌های سیاه دیده نمی‌شوند، اما تاثیر قوۀ جاذبه عظیم آن‌ها بر ستاره‌های نزدیک‌شان را می‌توان بررسی کرد. همیشه یک ستاره، با سوپر نوا جفت می‌شود و گازهای حاصل از آن ستاره به‌صورت مارپیچ به داخل سوپر نوا بلعیده می‌شوند. حرکت مارپیچی گازها، تصویر یک حفره سیاه را در مرکز سوپر نوا به‌وجود می‌آورد و بدین جهت است که آن را حفره سیاه می‌نامند.


[] يادداشت‌ها




[] پی‌نوشت‌ها

حفره سیاه (سیاه‌چاله) چیست؟، مجله‌ی دانشمند، سال سی‌ونهم تا چهل‌ویکم، شماره‌ی پیاپی ۴۵٧-۴٧۱، آبان ۱٣٨٠ تا خرداد ۱٣٨٦، ص ٣۵


[] جُستارهای وابسته






[] سرچشمه‌ها

برگرفته از: مجله‌یدانشمند