سیاهچاله: دریچه‌ای به سوی گذشته

شناخت سیاهچاله یکی از اسرارآمیزترین مباحث نجومی است. اگر جزو کسانی هستید که به علم نجوم علاقه دارید و کتاب‌هایی با موضوع نجوم و فیلم های مرتبط با آن را تماشا می‌کنید، حتما می‌دانید که سیاهچاله‌ها یکی از عجیب‌ترین و جالب‌ترین اجرام کهکشانی هستند. فرضیه‌ها و نظریات مهمی مثل نظریه نسبیت عام انیشتین درمورد سیاهچاله‌ها وجود دارد. حتی شاید یک روز بتوانیم با استفاده از این سیاه چاله ها به گذشته سفر کنیم! امروز می‌خواهیم در مورد ماهیت سیاهچاله و حقایقی صحبت کنیم که شاید تاکنون نمی‌دانستید! با وبلاگ مای ستاره همراه باشید.

سیاهچاله چیست؟

سیاه‌چاله‌ قسمتی است که جرم بسیار زیادی را در یک نقطه از فضا متمرکز کرده‌است. سیاه‌چاله‌ها جرمی هستند که به اندازه‌ی بسیار زیادی فشرده شده‌اند و جاذبه بسیار قوی دارند. جاذبه سیاه‌چاله‌ها به‌قدری زیاد است که هیچ ماده‌ای حتی نور نمی‌تواند از آن خارج شود. نسبیت عام انیشتین یکی از جالب‌ترین نظریه‌هاست که درمورد سیاه‌چاله‌ها صدق می‌کند.

براساس این نظریه اینشتین می‌گوید که اگر جرمی به‌اندازه‌ی بسیار زیادی فشرده شود، فضا و زمان را خم می‌کند و در واقع تصور می‌شود که بر اساس این نظریه می‌توان سفر در زمان و مکان را تجربه کرد. جرمی که در ۱ سیاه‌چاله متمرکز شده‌است حدوداً بیش‌از سه‌برابر جرم خورشید است. فشرده شدن این جرم بسیار زیاد باعث ایجاد سیاه‌چاله‌ می‌شود. یک حقیقت جالب در مورد سیاه‌چاله‌ها این است که هر جسمی در نزدیکی سیاه‌چاله قرار بگیرد جذب آن می‌شود. حتی نور هم نمی‌تواند از نیرو جاذبه‌ای آن فرار کنند.

چگونه سیاه چاله ایجاد می‌شود؟

شاید برایتان جالب باشد که بدانید این سیاه‌چاله‌های اسرارآمیز چگونه ایجاد می‌شوند. همان‌طور که می‌دانید عمر ستاره‌ها روزی پایان می‌یابد و مرگ ستاره برابر است با فروپاشی آن. وقتی یک ستاره به‌طور کامل فروپاشیده می‌شود، جرم خود را از دست می‌دهد. وقتی ستاره‌های بزرگ و خوشه‌ای یا ستاره‌هایی با جرم چند برابر خورشید، می‌میرند بر اثر فروپاشی آن‌ها سیاه‌چاله ایجاد می‌شود. در واقع براساس جرم ستاره‌ای که فروپاشیده می‌شود، سیاه‌چاله‌های مختلفی ایجاد می‌شود. سیاه‌چاله‌های کلان جرم، سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای و سیاه‌چاله‌های جرم متوسط برخی از انواع این اجرام اسرارآمیز فضایی هستند.

انواع سیاه چاله

سیاهچاله در حال بلعیدن ذرات اطراف خود

سیاهچاله کلان جرم: جالب است بدانید که دقیقاً مشخص نیست که سیاه‌چاله‌های کلان جرم چگونه تشکیل‌شده‌اند. ممکن است آن‌ها نتیجه فروپاشی ستاره های سنگین باشند و یا ممکن است در اثر فروپاشی ابرهای گازی بزرگ و یا در اثر فروپاشی خوشه‌های ستاره‌ای تشکیل‌شده باشند. هنوز اطلاعات دقیقی از نحوه شکل‌گیری این ابر سیاه‌چاله ها وجود ندارد. ازآنجاکه سیاه‌چاله ها هیچ نوری از خود منتشر نمی‌کنند بررسی آن‌ها بسیار سخت و دشوار است.

سیاه‌چاله‌های جرم متوسط: این سیاهچاله ها ممکن است بر اثر برخورد مجموعه‌ای از ستاره‌ها با همدیگر تشکیل شوند. فروپاشی آن‌ها و سپس تجمع شان در مرکز کهکشان احتمالا یک سیاه‌چاله جرم متوسط تشکیل می‌دهد. این سیاه‌چاله‌ها کوچک‌تر از ابر سیاه‌چاله‌ها هستند.

سیاهچاله ستاره ای: این سیاه چاله‌ معمولاً نیروی گرانش بسیار قوی دارند و جرم بسیار زیادی را در منطقه کوچکی متمرکز کرده‌اند. سیاهچاله ستاره ای علاوه بر اجزای خود، گازها و غبارات اطراف خود را هم جذب می‌کند و به مرور زمان بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود.

دنیای درون سیاهچاله ها

یک سیاهچاله اجزای متفاوتی دارد که هرکدان ویژگی‌های مخصوص خودشان را دارند:

• افق رویداد
• قرص برافزایشی
• تکنینگی
• شعاع شوارتزچیلد
• محدوده چاندراسخار

افق رویداد چیست؟

افق رویداد یکی از معروف‌ترین و جالب‌ترین بخش ها در سیاه چاله است. اگر بخواهیم در یک جمله افق رویداد را تعریف کنیم باید بگوییم که هر چیزی که از افق رویداد عبور کند، دیگر نمی‌تواند از سیاه‌چاله خارج شود. در واقع عبور از افق رویداد یک سفر بدون بازگشت است. داستان از این قرار است که شما برای عبور از سیاه‌چاله باید به‌سرعت گریز دست پیدا کنید.

سرعت گریز مقدار سرعتی است که بتواند بر جاذبه گرانش سیاه‌چاله غلبه کند و باعث عبور شما از آن شود. همانطور که می‌دانید کند براساس نسبیت عام انیشتین هیچ‌چیزی در فضا سریع‌تر از نور حرکت نمی‌کند و یکی از حقایق واضح درمورد سیاهچاله این است که حتی نور هم نمی‌تواند از افق رویداد عبور کند. بنابراین هرچیزی که، وارد افق رویداد شود هیچ‌وقت نمی‌تواند بازگردد.

سفر در زمان با سیاهچاله

فرضیه‌ها ثابت می‌کند که با عبور از افق رویداد می‌توان سفر در زمان را تجربه کرد. سفر در زمان همیشه یکی از جذاب‌ترین موضوعات برای انسان‌ها بوده‌است و فرضیه‌ها نظریات مختلفی برای اثبات آن وجود دارد.

این فرضیه‌ها ثابت می‌کند که در درون سیاه‌چاله‌ها خمیدگی زمان و مکان رخ می‌دهد. تا جایی که می‌توانیم حلقه‌های خطوط زمان را مشاهده کنیم. بنابراین می‌توانید با عبور از افق رویداد سفر در زمان را تجربه کنید. اما یکی از مشکلات اساسی برای عبور از سیاهچاله‌ها دمای بسیار بالای آن‌هاست. دمای سیاه‌چاله به‌قدری زیاد است که نمی‌توان به آن نزدیک شد.

فرضیه‌ها ثابت می‌کند که اگر بتوانیم وارد سیاه‌چاله بشنویم می‌توانیم ابعاد مختلف و مکان و زمان را در حین سقوط به درون آن مشاهده کنیم و رویداد های مختلف زمینی و کهکشان را در حین سقوط به اعماق سیاه‌چاله ببینیم.

یکی دیگر از چالش های اصلی برای عبور از سیاهچاله مقابل با تکینگی آن است. مقدار تکینگی و نیرو گرانش در سیاهچاله به قدری زیاد است که باعث فروپاشی فضا پیما و بدن انسان خواهد شد. درواقع همه اجرام با عبور از افق رویداد و در مواجهه با تکینگی فروپاشیده خواهندشد.

بسیاری از دانشمندان سفر در زمان را امری غیر ممکن می‌دانند. استیون هاوکینگ برای اثبات اینکه سفر در زمان ممکن نیست می‌گوید: «اگر سفر در زمان ممکن بود پی احتمالا ما باید با افرادی که از آینده می‌آیند مواجه می‌شدیم».

سفر در زمان؟

پس سفر در زمان در واقعیت غیرممکن است. تصور کنید که بتوانید با استفاده از یک سیاهچاله به گذشته بروید. در این صورت با گذشته خودتان ملاقات می‌کنید و درواقع دو نسخه از شما وجود خواهد داشت. و اگر این سفر به گذشته را با یک کپی از خودتان ادامه دهید و بارها تکرار کنید، چندین کپی متفاوت از خود را ملاقات خواهید کرد. در حالی که چنین چیزی ممکن نیست. یک انسان نمی‌تواند با یک روح و یک ذهنیت و تفکر در چند جسم مشابه خود باشد. و چنین اتفاقی نظم طبیعت را برهم خواهد زد.

با اینکه سیاهچاله‌ها اجرامی پر رمز و راز و عجیب هستند اما بسیار پرخطر و مبهم اند. همین باعث می‌شود که بررسی آن‌ها دشوارتر باشد و انسان نتواند به راحتی به آن نزدیک شود چه برسد که بخواهد از آن عبور کند و یا وارد فاز آزمایشات انسانی شود!