up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله سياهچاله ها PDF
QR code - سياهچاله ها

سياهچاله ها

سياهچاله ها و ويژگيها

سياهچاله ها مناطقي از فضا مي باشند که نيروي گرانش در آنجا به قدري زياد است که هيچ چيز نمي تواند از آن منطقه بگريزد. سياهچاله ها قابل رويت نيستند و در واقع نامرئيند زيرا حتي نور نيز در دام آنها گرفتار مي شود. تشريح بنيادي سياهچاله ها بر اساس معادلات موجود درتئوري نسبيت عام آلبرت اينيشتين مطرح شد. اين تئوري در سال 1916 منتشر گرديد. خصوصيات سياهچاله ها نيروي گرانش نزديک يک سياهچاله بسيار قوي است چرا که همه ذرات سياهچاله در يک نقطه در مرکزآن متمرکز شده اند. فيزيکدانان به اين نقطه، نقطه تمرکز (singularity) مي گويند و بر اين باورند که اندازه آن از هسته يک اتم نيز کوچک تر است. به سطح يک سياهچاله افق رويداد مي گويند. اين سطح يک سطح معمولي قابل ديدن يا لمس کردن نيست. در افق رويداد، کشش نيروي گرانش بينهايت قدرتمند است. يک شي در اين منطقه تنها براي يک آن مي تواند حضور داشته باشد و سپس در ذرات نورغرق شده و فرو مي رود. ستاره شناسان براي تعيين اندازه يک سياهچاله شعاع افق رويداد را اندازه مي گيرند. شعاع يک سياهچاله بر حسب کيلومتر برابر است با سه برابر جرم خورشيدي اجرام موجود در سياهچاله. جرم خورشيد برابر است با يک جرم خورشيدي. هيچ سياهچاله اي به طور دقيق هنوز کشف نشده. دانشمندان براي اثبات اين که يک جرم فشرده يک سياهچاله است بايستي اثراتي را اندازه گيري کنند که تنها يک سياهچاله قادر به اعمال و ايجاد آنها مي باشد. انحناي شديد موج نور و کند شدن بيش از حد زمان مي توانند دو نمونه از آثار وجود يک سياهچاله باشند. اما ستاره شناسان اجرام فشرده اي را پيدا کرده اند که با کمي ترديد مي توان آنها را سياهچاله فرض نمود و ادامه اين مقاله نيز بر اساس اين يافته ها مي باشد. تشکيل سياهچاله ها طبق نظريه نسبيت عام، يک سياهچاله زماني ايجاد مي شود که يک ستاره سنگين سوخت هسته اي خود را به اتمام مي رساند و پس از آن توسط نيروي گرانش خودش فشرده مي گردد. تا هنگاميکه ستاره در حال مصرف سوخت مي باشد، انرﮊي ناشي از آن تعادل ستاره را در برابر نيروي گرانش حفظ مي کند. پس از اتمام سوخت ستاره ديگر قادر به تحمل وزن خود نيست در نتيجه مرکز ستاره دچار فروريختگي مي شود. اگر جرم مرکز ستاره بيش از سه برابر جرم خورشيد باشد، ظرف کمتر از يک ثانيه درون نقطه تمرکز فرو مي ريزد. سياهچاله هاي کهکشاني اغلب ستاره شناسان بر اين باورند که کهکشان راه شيري— کهکشاني که منظومه شمسي ما در آن قرار گرفته – شامل ميليونها سياهچاله است. دانشمندان تعدادي از آنها را در راه شيري پيدا کرده اند. اين اجرام در ستاره هاي دوتايي که اشعه ايکس صادر مي کنند مي باشند. يک ستاره دوتايي، يک جفت ستاره اند که دور يکديگر مي چرخند. در يک ستاره دوتايي که شامل يک سياهچاله و يک ستاره معمولي است، ستاره در فاصله نزديکي از سياهچاله در گردش است. در نتيجه، سياهچاله گازهاي ستاره را به شدت به درون خود فرو مي برد. سايش و اصطکاک اتم هاي موجود در اين گازها در منطقه افق رويداد دماي گازها را به چندين ميليون درجه مي رساند. به دنبال آن، انرﮊي به صورت اشعه ايکس از اين گازها متشعشع مي گردد. ستاره شناسان اين تشعشعات را با استفاده از تلسکوپ اشعه ايکس تشخيص مي دهند. ستاره شناسان بر اساس دو دليل مي پذيرند که يک ستاره دوتايي شامل سياهچاله مي باشد: 1- هر دوتايي که يک منبع شديد و متغير از اشعه ايکس است. وجود اين اشعه ها اثبات کننده وجود يک ستاره فشرده است. اين ستاره فشرده ممکن است يک سياهچاله و يا جرمي با فشردگي کمتر يعني ستاره نوتروني باشد. 2- يک ستاره مرئي با چنان سرعتي در مدار خود در گردش است که تنها يک جرم با سه برابر جرم خورشيد ممکن است عامل اين سرعت باشد. سياهچاله هاي عظيم الجثه دانشمندان بر اين باورند که همه کهکشانها داراي يک سياهچاله عظيم الجثه در مرکز خود مي باشند. گمان مي رود جرم هريک از اين سياهچاله ها بين يک ميليون تا يک بيليون جرم خورشيدي باشد. ستاره شناسان به اينکه اين سياهچاله ها بيليونها سال پيش در اثر گازهاي متمرکز شده در مرکز کهکشانها توليد شده باشند مظنون مي باشند. دلايلي قطعي وجود يک سياهچاله عظيم الجثه در مرکز کهکشان راه شيري را اثبات ميکنند . ستاره شناسان بر اين باورند که اين سياهچاله يک منبع عظيم از امواج راديويي به نام سگيتاريوس آ (Sagittarius A* (SgrA*)) مي باشد. مهمترين دليل براي اينکه ثابت نمايد SgrA يک سياهچاله عظيم الجثه است، سرعت حرکت ستاره ها به دور آن است. سريعترين ستاره که تا به حال در کهکشان راه شيري مشاهده شده هر 2 15 سال يکبار به دور SgrA با سرعت 5000 کيلومتر (3100 مايل) در ثانيه گردش مي نمايد. حرکت اين ستاره، ستاره شناسان را متقاعد مي کند که شئ سنگيني چندين ميليون برابر جرم خورشيد در مرکز مدار اين ستاره وجود دارد. تنها جرم شناخته شده که مي تواند به اين سنگيني باشد و در مرکز مدار اين ستاره قرار بگيرد يک سياهچاله است.

● مفاهيم پايه: طبق نظريه ، نسبيت عام ، گرانش انحنا دهنده فضا زمان است. فضاي حول ستاره به نحو بارزي خم مي شود در لحظه اي که هسته ستاره تبديل به حفره سي ...

● آسمان شب: اگر در يک شب صاف با چشم غير مسلح به آسمان بنگريم تعدادزيادي ستاره، سياره، ماه، ماهواره را مشاهده مي کنيم، حالا فرض کنيم با يک تلسکوپ کوچک ...

بطور کلي ستارگان داراي مراحل مختلف جنيني ، کودکي و جواني و پيري هستند. پس از اکتشاف برابري جرم و انرژي توسط انيشتين ، دانشمندان تشخيص دادند که کليه ست ...

● 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 ...

پايان عمر ستارگاني که روزگاري درخشان بودند، زيباست و ما در زير آسمان شب شاهد هزاران ستاره يي هستيم که روزي خواهند مرد. تولد، عمر و سپس مرگ تمامي ستارگ ...

شايد محققان نتوانند نخستين ستاره هاي جهان را از پشت تلسکوپ هاي شان ببينند اما اين مسئله باعث نمي شود که آنها از تلاش براي درک چگونگي پيدايش اين کره ها ...

جالب است بدانيد که ستارگان هم مانند موجودات زنده متولد مي شوند، زندگي مي کنند و سپس مي ميرند، ولي طول زندگي آنها بسيار طولاني است. متاسفانه عمر کوتاه ...

بر پايه ي بررسي هاي تازه اي ادعا شده که خورشيد کوچک تر از آن چيزي است که تصور مي شود. اگر اين گونه باشد، آن گاه ويژگي هاي ديگر خورشيد مانند دماي دروني ...

دانلود نسخه PDF - سياهچاله ها