up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله ديسک هاي توام در سياه چاله ها PDF
QR code - ديسک هاي توام در سياه چاله ها

ديسک هاي توام در سياه چاله ها

ديسک هاي توام و افشانه هاي نسبيتي در کهشکان هاي فعال و سياه چاله ها

چرا افشانه ي ديسک توام (Accretion disc jets) تنها در اطراف بعضي از اجرام سماوي مانند کهکشانهاي فعال ديده مي شوند و چرا از قطبين خود افشانه ي نسبيتي ساتع مي کنند؟
هنگاميکه يک ستاره در حال شکل گيري است از آنجا که چگالي کمي در بخش تمرکز خود دارد قدرت گرانش آن نيز نسبت به قدرت ميدان مغناطيسي اش ناچيز است. اما جرم آن در حال افزايش است.
از آنجاييکه که در مقاله ي نيروي خلا يا گرانش اثبات کرديم که نيروي دفع خلا متناسب با نيروي دفع ماده است و تفاوت بين آنها بسيار اندک است بنابراين اين نيروي برآيند بايد از نيروي مغناطيس جرم کمتر باشد.
اين مسئله تنها به ستاره ها ي بسيار پير و يا بسيار جوان محدود است زيرا در ديگر اجرام آسماني دو شرطي که در اين نوع از اجرام هست رعايت نشده:
الف) اينکه چگالي تمرکز آنها کم باشد که در نتيجه ي آن گرانش آنها از ميدان مغناطيسشان کم قدرت شود.
ب) اينکه در شرف تبديل شدن به يک سياه چاله باشند که گرانش آنها نسبت به ميدان مغناطيسي آنها با سرعت بيشتري کاهش خواهد يافت و در نتيجه اينکه نيروي ميدان آنها بر نيروي دفع خلا غلبه کند.
▪ حال چرا اين نوع از افشانه ها تنها در قطبين جرم ديده مي شوند؟
مي دانيم که اين مواد اکثرا پلاسما هستند که پلاسماهاي آزاد در فضا نيز اغلب يونيزه هستند.
قدرت مغناطيس هم تنها در نقاط اوج خود (در قطبين) نيروي خلا را مي شکافد. پس يون هاي مثبت از طرف قطب شمالي و يون هاي منفي از طرف قطب جنوبي شروع به گسيل شدن مي کنند.
سوال ديگري که پيش مي آيد اين است که اگر اين افشانه ها از يک جفت قطب ساتع مي شوند پس چرا فرکانس هاي مختلفي دارند؟
دو حالت وجود دارد که اين پديده را بتوان توجيه کرد:
الف) شدت قدرت قطبين بين دو جسم اندازه گيري شده يکسان نباشد.
ب) مقدار پلاسما در اطراف قطبين يکسان نباشد.
در حالت۱) مقدار انرژي وارد شده به يون ها متفاوت خواهد بود که در اين صورت مسلما فرکانس گسيل آنها نيز يکسان نخواهد بود.
همچنين در
حالت۲) اگر توده اي مواد بيشتر و بيشتر باشد انرژي کمتري به آنها وارد خواهد شد و مقداري انرژي را در برخورد با يکديگر از دست مي دهند که اين باعث کاهش فرکانس آنها خواهد شد.
اين پديده در کهشکان هاي فعال بيش از سياه چاله ها رخ مي دهد و اين به دليل چگالي بالا هسته ي سياه چاله ها است که نيروي گرانش آنها را مرکزيت مي دهد و تقويت مي کند.
▪ چرا افشانه هاي نسبيتي (Relativistic Jets) در کهکشان هاي فعال بيشتر ديده مي شوند؟
(اين دسته از افشانه ها قوي تر هستند). مي دانيم که در مرکز کهکشان هاي فعال بايد يک ستاره ي کاملا شکل گرفته وجود داشته باشد بنابراين پايان اين ستاره بايد يه يک سياه چاله ختم شود.
طبق قوانين فيزيک گرانش به تنهايي نمي تواند قانون نيروي نيوتن را در حرکات مداري توجيه کند.
بدين منظور که اگر جرمي در مدار مي چرخد چون سرعت آن ثابت است پس نيرويي نبايد به آن وارد شود.
اما اگر اثرت ميدان جرم مرکزي را حذف کنيم مي بينيم که جرم تمايل دارد به مسير مستقيم خود ادامه دهد تا اينکه در مدار بچرخد. از همين رو جرم مداري هميشه مايل به خروج است و گرانش حداکثر نيروي خود را براي حفظ آن مي کند.
اما ديده ايم که اين پديده در حوزه ي عمل گرانش نيست زيرا با ضعيف شدن تدريجي قدرت ميدان مغناطيسي جرم مرکزي اقمار نيز از آن فاصله مي گيرند. ازآنجاييکه اين نيروي ثانويه نمي تواند آنها را به مدارهاي هاي زيرين محدود کند.
بنابراين قدرت برآيند نيروهاي دافعه (گرانش) از قدرت ميدان مغناطيسي کمتر است. زيرا قدرت گرانش بر چرخش خروجي جرم غلبه نمي کند اما قدرت مغناطيس اين کار را انجام مي دهد.
▪ نيروي دافعه ي خلا چگونه اجازه ي فرار افشانه ها را مي دهد؟
همانطور که در مقاله ي ذرات بنيادين خلا و ضدمواد گفته ايم نيروي عکس العمل ضد مواد (خلا) تنها کمي بيشتر از دافعه ي ماده و همچنين متناسب با آن است.
به همين دليل مقدار برآيند اين نيروها (گرانش) در ستاره هاي در حال شکل گرفتن کمتر از سياه چاله ها است. بر همين مبنا مقدار افشانه ي خروجي در سياه چاله ها نيز کمتر از ستاره هاي در حال شکل گرفتن مي باشد که البته اين موضوع به جرم آنها نيز بستگي دارد.
طبق رفتار اجرام در حرکات مداري اثبات کرديم که قدرت ميدان مغناطيسي از گرانش بايد کمتر باشد. بنابراين هر قطبي مي تواند يون هاي همنام خود را دفع کند.
سوال ديگر جامعه ي علمي در مورد افشانه ها اين است که چرا آنها در نهايت به ۹۹ درصد از سرعت نور مي رسند و چرا در بعضي موارد جرم زيادي (برابر با جرم مشتري) دارند؟
ذات اين افشانه ها به نوعي از انرژي است بنابراين سرعت آنها بايد C باشد اما در بهترين شرايط سرعت آنها ۹۹.۹۹C خواهد بود زيرا مقداري از آن انرژي صرف غلبه بر دفع خلا مي شود.
اما پيش بيني مي کنيم جرم زياد آنها دليلي به جز اختلاف کم قدرت ميدان مغناطيسي و قدرت گرانش جرم گسيل کننده نداشته باشد که در اين صورت نيز سرعت و فرکانس آنها بايد کمتر از حالت هاي معمول باشد زيرا در اين حالت گرانش مي تواند يون ها را جذب کرده و مغناطيس نيز در نقطه ي اوج خود (قطبين) آنها را دفع کند.
امروزه دانشمندان گمان بر اين دارند که با درک منبع اصلي اين افشانه ها بتوانند پايه و اساس پرتوهاي گاما با نيمه عمر بسيار کوتاه (Gamma rays burst) را پيدا کنند.
عقيده ي VMR-PCR در اين مورد به ذره ي فرضي (اپسيلون) مربوط مي شود.
بيان کرديم که اين پرتوهاي کيهاني در واقع دنباله ي اين تاکيون هستند که قبل از آنها در ادامه ي اين تاکيون پرتوهاي چرنکوف وجود دارد.
طبق مدل ريزش هاي هادرونيک هنگاميکه پرتوهاي کيهاني به اتم هاي اتمسفري برخورد مي کنند خود به سه نوع مزون (مزون – پاد مزون و مزون صفر) تبديل مي شوند.
مزون هاي صفر به دليل داشتم نيمه عمر کوتاه خود به دو ريشه از پرتوهاي گاما تبديل مي شوند (ريزش EM). اگر اين پرتوهاي گاما تا سطح جرم پيش بروند به يک جفت الکترون – پوزيترون تبديل مي شوند (کاهش فرکانس – نوعي انتقال به قرمز).
مي دانيم که پرتوهاي گاما توسط ميادين مغناطيسي منحرف مي شوند. به همين دليل قطبين در ستاره ها و يا سياه چاله ها اين امواج را دفع کرده و فرکانس آنها از طريق اين دفع (با افزايش سرعت) زياد مي شود و به همين دليل دوباره در راه برگشت به مزون ها تبديل خواهند شد.
ازآنجاييکه پرتوهاي گاما سرعت بالاي ۹۹C را نمي پذيرند و تجزيه مي شوند حداکثر سرعت افشانه هاي ارسالي نيز همان ۹۹C مي باشد.
دانشمندان اخيرا با استفاده از سرنخ هايي که در دست دارند بيان نموده اند که اين افشانه ها به نوعي بايد به يک جفت مربوط باشند که خود اين جفت به احتمال زياد در مغناطيس سپهر (Magnetopause) اجرام گسيل کننده نهفته است.
همانطور که مشاهده کرديد VMR-PCR اين جفت را همان قطبين اجرام در مرکز مغناطيسي معرفي مي کند و در تمامي اين موارد پلاسماها ابتدا در کمربندهاي داخلي بر روي محور مغناطيس زمين جمع مي شوند. که در نهايت يا از دفع قطبين و يا با خروج از مدار (کاهش قدرت ميدان مغناطيسي) افشانه ها از ستاره ها و سياه چاله ها فرار مي کنند.
سرانجام گذشت زمان تمامي ابهامات را از بين مي برد.

بي شک به اعتقاد بسياري از کارشناسان و پرورش دهندگاه ماهي هاي آکواريومي ديسکاس ها زيباترين و بي نظيرترين ماهي هاي زينتي در بين ماهي هاي آکواريومي آب شي ...

ديسکاس بي شک به اعتقاد بسياري از کارشناسان و پرورش دهندگاه ماهي هاي آکواريومي ديسکاس ها زيباترين و بي نظيرترين ماهي هاي زينتي در بين ماهي هاي آکواريوم ...

بي شک به اعتقاد بسياري از کارشناسان و پرورش دهندگاه ماهي هاي آکواريومي ديسکاس ها زيباترين و بي نظيرترين ماهي هاي زينتي در بين ماهي هاي آکواريومي آب شي ...

يخچال ها توده هاي يخي هستند كه در اثر تبلور مجدد برف تشكيل مي شوند. يخچال ها مي توانند تحت تأثير نيروي جاذبه از حركت و جريان روبه جلو برخوردارشوند. بط ...

سياه چاله تمرکز عظيمي از جرم است که نيروي جاذبه آن مانع عبور اجسامي که از افق رويداد آن-نه آنهايي که از تونل کوانتومي(شعاع هاوکينگ) مي گذرند-مي شود. ن ...

انسان ها عادت داشتند تا زماني که پيامبران برايشان معجزه نياورده اند، حرف اين فرستادگان خدا را رد کنند. بعضي ها حرف آن ها را قبول مي کردند و بعضي هم بر ...

سياه چاله تمرکز عظيمي از جرم است که نيروي جاذبه آن مانع عبور اجسامي که از افق رويداد آن-نه آنهايي که از تونل کوانتومي(شعاع هاوکينگ) مي گذرند-مي شود. ...

● تاريخچه مفهوم جسمي بسيار پرجرم كه حتي نور نيز نمي تواند از آن بگريزد نخستين بار در سال ۱۷۸۳ توسط يك جغرافي دان انگليسي به نام جان ميشل ارائه شد. در ...

دانلود نسخه PDF - ديسک هاي توام در سياه چاله ها