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

سياهچاله

● 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 سياه مي شود. اين جرم خطوط فضا زمان را مانند پيله اي به دور خود مي پيچد. امواج نوري کم تحت زواياي خاصي به سمت سياه چاله روان مي شود.
در سطح کره اي که هم مرکز نقطه يکتايي سياهچاله است، تجمع مي کنند. در فاصله معيني از سياهچاله که بسته به جرم ستاره رمبيده دارد، جاذبه آنچنان زياد است که نور نمي تواند فرار کند به اين فاصله افق حادثه گفته مي شود.
● ساختار سياهچاله ها:
با حل استاتيک غير چرخشي با تقارن کروي براي معادلات ميدان اينشتين اين نکته مشخص مي شود که سياهچاله ها که از يک سمت به صورت چاه عمل مي کنند، در سطح ديگري به صورت چشمه عمل مي کند. يعني مي تواند دو سطح مختلف فضا زمان را از جهان هاي گوناگون يا دو نقطه بسيار دور از جهان خودمان را به هم متصل کند. که به اين حالت کرم چاله يا پل اينشتين رزن گفته مي شود.
سياهچاله ها چگونه به وجود مي آيند؟
هر چه ستاره هاي نوتروني بزرگتر باشد کشش جاذبه اي داخلي آن نيز بيشتر خواهد بود. در سال ۱۹۳۹ او پنهايمه فکر کرد که نوترون ها نمي توانند در برابر همه چيز مقاومت کنند. به نظر او اگر يک چيز در حال از هم پاشيدن بزرگتر از ۳ ۲ برابر اندازه خورشيد بود، آنگاه نه تنها الکترون ها بلکه نوترون هاي آن نيز در هم مي شکست.
همچنين بايد بدانيم که وقتي نوترونها در هم شکستند ديگر هيچ چيز مطلقا وجود ندارد که از ، در هم پاشيدن ستاره جلوگيري کند. اگر شما خود را روي سطح يک توده در حال از هم پاشيدن تصور کنيد، آنگاه شما با فرو ريختن آن جسم به مرکز آن نزديکتر و نزديکتر خواهيد شد. و بنابراين نيروي جاذبه بيشتر و بيشتري را حس خواهيد کرد. تا هنگامي که ستاره به مرحله کوتوله سفيد برسد، شما بيش از ۱.۰۱۶ تن وزن پيدا خواهيد کرد.
وقتي که ستاره به در هم پاشيدن ادامه داد و از مرحله ستاره نوتروني هم گذشت و به طور کامل از هم پاشيد، وزن شما از ۱۵۰۰۰ ميليون تن بيشتر و بيشتر خواهد شد. اگر سياهچاله به اندازه کافي به ما نزديک بود، مي توانستيم نيروي جاذبه بر آن را حس کنيم. اما وقتي يک سياه چاله در ميان ستاره ها خيلي دورتر از ما قرار دارد، آيا مي توانيم وجود آنرا اثبات کنيم؟ براي اين منظور اخترشناسان دو راه آشکار شدن حدس مي زنند.
▪ اول از روي جرم سحابي براي مثال اگر آنها جرمهاي تمام ستارگان موجود در يک خوشه ستاره اي مرئي به طور قابل ملاحظه اي کمتر از جرم خوشه وجود داشته باشد، مرکز کهکشان ها به عنوان مکانهايي تلقي مي شوند که در آنها سياهچاله ها وجود دارند. زيرا چگالي مواد در آنجا زياد است.
▪ راه دوم نيز اين بوده که اگر چه hc سياهچاله ها هيچ تشعشعي خارج نمي شود اما چيزهايي که در سياهچاله ها سقوط مي کنند به هنگام سقوط اشعه ايکس از خود منتشر مي کنند و هر چيز کوچکي که در سياهچاله ها سقوط کند تنها مقدار کمي اشعه ايکس از خود منتشر مي کند. اين مقدار براي کشف آن در فاصله ميليون ها ميليون کيلومتري کافي نخواهد بود.
در سال ۱۹۷۱ يک دانشمند انگليسي به نام استفن هاوکينگ عنوان کرد که اين واقعه به وجود آمدن سياهچاله ها هنگامي که جهان نخستين انفجار بزرگ خود را آغاز کرد اتفاق افتاده است. هنگامي که تمامي مواد تشکيل دهنده جهان منفجر شد، مقداري از اين مواد آن چنان به هم فشرده شدند که تبديل به سياهچاله گشتند. وزن برخي از اين سياهچاله ها ممکن است به اندازه وزن يک سياره کوچک و يا از آن کمتر باشد. و وي آنها را سياهچاله کوچک ناميد.
● نتايج تحقيقات هاوکينگ:
سياهچاله ها مي توانند وزن از دست بدهند
مقداري از انرژي جاذبه اي آنها در خارج ازمحدوده شعاع شوارتز شيلد ستاره به ذرات ماده تبديل مي شود.
ممکن است اين ذرات به فضاي بيرون بگريزند از اين طريق مقداري از مواد تشکيل دهنده سياهچاله هاي بزرگ که به اندازه يک ستاره وزن دارند، براي تبخير همه مواد تشکيل دهنده اش ميليون ها ميليون سال وقت لازم است. درحالي که در اين مدت خيلي بيشتر از اين مقدار ماده به آن اضافه مي شود. بنابر اين هيچگاه از طريق تبخير وزن آن کاسته نمي شود.
هر چه سياهچاله کوچکتر باشد سرعت تبخير آن بيشتر است يک سياهچاله کوچک واقعي بايد بيشتر از مقدار ماده اي که به خود جذب مي کند وزن از دست بدهد. بنابر اين سياهچاله کوچک بايد بوسيله تبخير کوچکتر و کوچکتر شود و بالاخره هنگامي که ديگر خيلي خيلي کوچک شد يک مرتبه تبخير آن حالت انفجاري بخود گرفته و تشعشعاتي حتي با انرژي بيشتر از اشعه ايکس منتشر کند. اشعه منتشر شده از اين طريق اشعه گاما خواهد بود
سياهچاله هاي کوچکي که ۱۵ ميليون سال پيش هنگام نخستين انفجار بزرگ جهان ايجاد شده اند، اکنون ممکن است در حال ناپديد شدن باشند. هاوکينگ اندازه اوليه آنها و نوع اشعه گامايي را که هنگام انفجار توليد مي کنند، حساب کرد.
● مجهولات سياهچاله ها:
اگر ستاره شناسان بتوانند نوع پرتوهايي که هاوکينگ پيش بيني کرده است، شناسايي کنند، مدرک خوبي براي تاييد تشکيل و وجود سياهچاله بدست خواهد آمد. اما تاکنون پرتوهاي پيش بيني شده کشف نشده اند. با اين حال هر لحظه ممکن است اين پرتو ها شناسايي شوند.
دلي تابش اشعه ايکس از حفره سياه اين است که جرمي که توسط طوفانهاي ستاره اي خود ستاره ، از سطح آن مي گريزند، در فاصله مناسبي که به حفره سياه رسيدند، توسط حفره شکار مي شوند. و در مداري به دور حفره شروع به چرخش کرده و به اين ترتيب شکل يک ديسک عظيم را تشکيل مي دهند.
با توجه به اين نکته که لايه هاي داخلي تر ديسک سريع تر از لايه هاي خارجي مي چرخند، در اثر اصطکاک لايه هاي مختلف ديسک گرم شده و شروع به تابش اشعه ايکس مي کنند. به اين ديسک ، ديسک تجمعي گفته مي شود. اين حالت براي اولين بار در ستاره دوتايي ( دجاجه۱ X ) مشاهده شده است. احتمالا قطر خود حفره سياه (قطر افق حادثه) ۳۰ کيلومتر است و براي تمامي ستاره هاي دو تايي سياهچاله ساختمان به همين شکل است.

● 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 ...

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 ...

● 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