سیاهچاله‌ها یکی از اسرارآمیزترین اجرام در جهان محسوب می‌شوند و تقریبا تمام نور محیط اطراف را به دام میدان گرانشی قوی خود می‌اندازند. اما چنین اتفاقی به این معنی نیست که منجمان و پژوهشگران هیچ وقت نمی‌توانند آن را مشاهده کنند.

از زمانی که آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۵ میلادی/۱۲۹۴ خورشیدی با حل معادلات مرتبط با نسبیت عام توانست به حضور سیاهچاله‌ها پی ببرد،

منجمان و اخترفیزیکدانان به دنبال آن بودند تا اینکه بالاخره در سال‌های اخیر توانستیم شواهد مستقیمی از وجود آن‌ها پیدا کنیم.

پژوهشگران تا امروز توانسته‌اند رفتار سیاهچاله‌ها را هنگام تولد توصیف کنند و ویژگی‌های آن‌ها را متوجه شوند.

هچنین منجمان می‌دانند که سیاهچاله‌های ابرپرجرم در قلب کهکشان‌ها زندگی می‌کنند و بعضی از آن‌ها حجم زیادی از مواد اطراف خود را می‌بلعند و انفجارهایی رخ می‌دهد که تا هزاران سال نوری در فضا ادامه پیدا می‌کند.

در سال ۲۰۱۹ میلادی/۱۳۹۸ خورشیدی، تلسکوپ افق رویداد (EHT – Event Horizon Telescope) اولین تصویر مستقیم از سیاهچاله مرکزی کهکشان و منظومه شمسیM87 را ثبت کرد.

همین امسال نیز منجمان با این تلسکوپ توانستند به دستاوردی بزرگ برسند و تصویری از سیاهچاله مرکزی کهکشان خودمان ثبت کنند.

تصویری که از آلفا قنطورس گرفته شد، یکی از بزرگترین اهداف منجمان و فیزیکدانان بود.

سیاهچاله چیست؟

آلبرت انیشتین برای اولین بار با نظریه نسبیت عام خود توانست وجود سیاهچاله‌ها را پیش‌بینی کند. او همچنین متوجه شد که جرم می‌تواند بافت فضا-زمان را خم کند و تاثیری روی آن داشته باشد.

تا قبل از مطرح شدن نسبیت، منجمان فکر می‌کردند فضا مکانی است که پدیده‌ها در جهان در آن رخ می‌دهند.

اما انیشتین این جمله را بازتعریف کرد و فضا در رخدادهای طبیعی نقش بزرگی ایفا می‌کرد.

سیاهچاله‌ها چگونه متولد می‌شوند؟

تولد سیاهچاله‌ها یکی از مرحله‌های زندگی ستاره‌های بسیار پرجرم است.

زمانی که این ستاره‌ها در میانه زندگی خود هستند، دورانی که به نام رشته اصلی شناخته می‌شود، هیدروژن درون خود را می‌سوزانند و به هلیم تبدیل می‌کنند.

این همجوشی هسته‌ای فشاری به بیرون ایجاد می‌کند که با فشار داخلی گرانش برابر است و ستاره را در تعادل نگه می‌دارد.

زمانی که هیدروژن سوزی ستاره به پایان می‌رسد،‌این فشار رو به بیرون نیز کاهش می‌یابد و ستاره با نیروی گرانشی خود فرومی‌ریزد. با این اتفاق، لایه‌های بیرون ستاره بزرگتر می‌شود و یک غول سرخ (Red giant) پدید می‌آید.

پس از آن، لایه‌های بیرونی به فضا می‌پاشد و تنها هسته‌ای از این ستاره باقی می‌ماند که به کوتوله سفید شناخته می‌شود. این خط سیر زندگی ستاره‌های کم‌جرم است.

اما زمانی که ستاره‌های پرجرم هلیم خود را از دست می‌دهند و در خود فرو می‌ریزند، فشار کافی برای تولید عنصرهای سنگین‌تر ایجاد می‌شود.

این فرایند تا جایی ادامه پیدا می‌کند که در هسته ستاره آهن تولید شود.

ستاره‌ها نمی‌توانند عناصری سنگین‌تر از آهن در خود بسازند، به همین خاطر یک انفجار ابرنواختری رخ می‌دهد که تمام لایه‌های ستاره را به فضای اطراف می‌پاشد و فقط یک هسته باقی‌مانده از آن به جا می‌گذارد

. البته برای برخی از ستاره‌های پرجرم‌تر این فروریختن متوقف می‌شود و به قدری چگال می‌شود که وزن هر قاشق چای‌خوری از آن ۴ میلیارد تن است. چنین جرمی به نام ستاره نوترونی (Neutron star) شناخته می‌شود.

البته این اتفاق برای بیشتر ستاره‌های پرجرم نمی‌افتد و هیچ پدیده‌ای نمی‌تواند جلوی فروریزش گرانشی ستاره را بگیرد و در نهایت، سیاهچاله‌هایی با جرم یک ستاره ساخته می‌شود.

حقایقی درباره سیاهچاله‌ها

در ادامه این مطلب به پنج حقیقت علمی و جالب درباره سیاهچاله‌ها می‌پردازیم که احتمالا از آن‌ها بی‌خبرید.

 خورشید ما هیچ وقت یک سیاهچاله نخواهد شد

در حدود ۴.۵ میلیارد سال بعد، هیدروژن ستاره ما به پایان می‌رسد و حجم آن بزرگتر می‌شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود.

لایه‌های بیرونی خورشید تا جایی بزرگ می‌شوند که تا مدار مریخ ادامه پیدا می‌کند و تمام سیاره‌های داخلی، از جمله زمین را می‌بلعد.

اما از آنجایی که ستاره ما در مقایسه با ستاره‌های دیگر کم جرم محسوب می‌شود، خط سیر تکامل ستاره‌های عادی را طی می کند و در نهایت، تبدیل به یک کوتوله سفید می‌شود

سیاه‌چاله‌ها مو دارند!

پژوهش‌های سال ۲۰۱۹ نشان می‌دهند که سیاه‌چاله‌ها، ذراتی شبح مانند و بدون انرژی مانند “مو” دارند، اما بیشتر اوقات مانند توپ بیلیارد، بدون مو هستند. فیزیکدانان پیش از این باور داشتند که سیاه‌چاله‌ها، بدون مو یا بدون ویژگی هستند؛ در نتیجه تنها سه ویژگی جرم، حرکت زاویه‌ای و بار الکتریکی را دارند.

در سال ۲۰۱۶، مقاله‌ای از “استیون هاوکینگ” (Stephen Hawking) منتشر شد که نشان می‌داد سیاه‌چاله‌ها، مو و یا ویژگی‌های متمایز دارند

. این موها، تغییرات ظریفی در افق رویداد هستند که موجب تمایز سیاه‌چاله‌ها از یکدیگر می‌شوند

سیاه‌چاله غیرممکن

دانشمندان در ماه نوامبر، از کشف سیاه‌چاله‌ای در کهکشان راه شیری خبر دادند که ۱۵ هزار سال نوری با زمین فاصله دارد و آنقدر بزرگ است که وجود آن در راه شیری عجیب است.

وجود سیاه‌چاله‌ای به این اندازه در کهکشان راه شیری، غیرممکن به نظر می‌رسد و چنین سیاه‌چاله‌ای نباید در راه شیری وجود داشته باشد

. دانشمندان، جرم این سیاه‌چاله را ۷۰ برابر بیشتر از خورشید تخمین زدند؛ در حالی که پیشتر این تصور را داشتند که جرم سیاه‌چاله نباید از ۳۰ برابر خورشید تجاوز کند.

“دیوید ریتز” (David Reitze)، مدیر “رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری” (LIGO) و استاد “دانشگاه فلوریدا” (UF) پس از شنیدن خبر این اکتشاف در بیانیه‌ای گفت:

کشف این سیاه‌چاله ما را مجبور می‌کند تا مدل‌های خود را در مورد نحوه شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها دوباره مورد بررسی قرار دهیم.

تردید در مورد سیاه‌چاله غیرممکن

به نظر می‌رسد که یافته‌های علمی بیشتر اوقات، قوانین فیزیک را به چالش می‌کشند.

برای تامین لباس مغازت نگران نباش، عمده استایل با ضمانت خرید و فروش اجناس مغازت رد تامین میکنه

در ماه دسامبر، دو مقاله در مورد سیاه‌چاله غیرممکن به چاپ رسید که نشان می‌داد اشتباهاتی در محاسبه اندازه این پدیده صورت گرفته است.