سياهچاله منطقه اي در فضاست كه نيروي جاذبه اش به قدري قوي ست كه هيچ چيز نمي تواند از آن فرار كند. سياهچاله غيرقابل مشاهده است. زيرا حتي نور را هم به تله مي اندازد. اساس توصيف اصولي سياهچاله ها بر اساس معادلات نظريه نسبیت عام (general relativity) است كه به وسيله آلبرت اينشتين فيزيكدان متولد آلمان توسعه داده شد. اين نظريه در سال 1916 منتشر شد.

شاخصه هاي سياهچاله ها

نيروي جاذبه نزديك سياهچاله قوي ست. زيرا همه مواد سياهچاله در مركز يك نقطه متمركز شده اند. فيزيكدانان اين نقطه را يك سينگولاريتي singularity مي نامند. عقيده بر اين است كه اين نقطه خيلي كوچك تر از هسته يك اتم است.

 

سطح سياهچاله به عنوان حادثه افق horizon event شناخته مي شود. اين يك سطح معمولي نيست كه شما بتوانيد آن را ببينيد يا لمسش كنيد. در حادثه افق، كشش جاذبه اي بي نهایت قوي ست. بنابراين يك شيء مي تواند در آنجا براي تنها يك لحظه وجود داشته باشد و با سرعت نور در داخل آن شيرجه مي زند و فرو مي رود.

 

ستاره شناسان شعاع  حادثه افق را براي تعيين اندازه سياهچاله به كار مي برند. شعاع يك سياهچاله به كيلومتر مساوي ست با سه برابر شماره  جرم های خورشيد در سياهچاله. يك جرم خورشيدي جرم (مقدار ماده) خورشيد است.

 

هيچ كس هنوز به طور مشخص يك سياهچاله را كشف نكرده. براي اثبات اين كه يك شيء متراكم و به هم فشرده يك سياهچاله است، دانشمندان بايد اثراتي را كه تنها يك سياهچاله مي تواند توليد كند را اندازه گيري كنند. دوتا از چنين تأثيراتي عبارتند از يك-خم شدن شدید يك شعاع نور و ديگري كند شدن بسيار شديد زمان.  ستاره شناسان اشياء متراكمي را پيدا كرده اند كه تقريباً مسلم است كه سياهچاله هستند. ستاره شناسان اين اشياء را به سادگي سياهچاله مي نامند. با وجودي كه اندكي در مورد آن شك دارند.

 

تشكيل سياهچاله

 

مطابق با قانون نسبيت، سياهچاله ممكن است موقعي شكل بگيرد كه يك جرم سنگين, سوخت هسته ايش را از دست بدهد و در اثر نيروي جاذبه خودش, در خودش واژگون شود. هنگامي كه يك ستاره سوخت مي سوزاند، فشاري رو به خارج به وجود مي آید كه در مقابل كشش روبه داخل جاذبه ايستادگي مي كند. موقعي كه هيچ سوختي باقي نمي ماند، ستاره نمي تواند طولاني تر از اين از وزنش محافظت كند. در نتيجه، هسته ستاره در خودش واژگون مي شود. اگر جرم هسته سه يا بيشتر از سه برابر جرم خورشيد باشد، هسته در كسري از ثانيه به داخل يك سينگولاريتي (singularity) سقوط مي كند.

 

سياهچاله هاي كهكشاني

 

بيشتر ستاره شناسان باور دارند كه كهكشان راه شيري -كهكشاني كه منظومه شمسي ما در آن واقع شده- شامل ميليون ها سياه چاله است. دانشمندان شماري از سياهچاله ها را در منظومه شمسی ما پيدا كرده اند. اين اشياء در بین ستارگان دوگانه ای یافت می شوند كه اشعه ايكس خارج مي كنند. ستاره دوگانه يك جفت ستاره است كه به دور همديگر مي گردند. برای کسب اطلاع درباره انواع ستاره ها و طبقه بندی آنها اینجا را کلیک کنید.

 

در سيستم دوگانه اي كه يكي از دو تا شیء يك سياه چاله است، سياهچاله و يك ستاره قابل مشاهده در نزديك هم به دور همديگر مي گردند. در نتيجه سياهچاله گاز را از ستاره طبيعي مي گيرد که این گاز به شدت به داخل سياهچاله سقوط مي كند. اصطكاك بين اتم هاي گاز، گاز نزديك حادثه افق را چند ميليون درجه گرم مي كند. پيامد این اتفاق اين است كه انرژي از گازي مثل اشعه ايكس تابش مي شود. ستاره شناسان اين تابش را با تلسكوپ هاي اشعه ايكس آشكار كرده اند.

 

ستاره شناسان باور دارند كه تعدادی از سيستم هاي دو گانه به دو دليل شامل سياهچاله هاهستند: 1- هر سيستم يك منبع اشعه ايكس متفاوت و متراكم دارد. وجود اشعه ایکس ثابت مي كند كه سيستم شامل يك ستاره متراكم -يا يك سياهچاله يا يك شيء كمتر متراكم به نام ستاره نوتروني ست. 2- ستاره قابل مشاهده با سرعت بالا به گرد شيء متراكمي مي گردد كه اين شيء بايد بيشتر از سه جرم خورشيدي سنگيني يا جرم داشته باشد.

 

سياهچاله هاي بسيار پرجرم

 

دانشمندان باور دارند كه بيشتر كهكشان ها در مركزشان يك سياهچاله بسيار پرجرم دارند. تصور مي شود جرم هر يك از اين اشياء بين يك ميليون تا يك ميليارد جرم خورشيدي باشد. ستاره شناسان احتمال مي دهند كه سياهچاله هاي بسيار پرجرم چندين ميليارد سال قبل، از گازي كه در مراكز كهكشان هاجمع شده بودند، شكل گرفته باشند.

 

شواهد قوي وجود دارد كه يك سياهچاله بسيار پرجرم در مركز كهكشان راه شيري وجود دارد. ستاره شناسان باور دارند كه اين سياهچاله منبع يك موج راديويي ست كه به عنوان sgrA, Sagittarius A ساگيتاريوس آ,  شناخته مي شود. واضح ترين نشانه وجود يك سياهچاله بسيار پرجرم وجود این موج رادیویی و حركت سريع ستاره ها در اطراف آن است. سريع ترين اين ستاره ها به نظر مي رسد كه هر 2/15 سال با سرعتي كه به حدود 3100 مايل يا 5000 كيلومتر در ثانيه مي رسد به دور سیاهچاله مي گردد. حركت سریع اين ستاره, ستاره شناسان را به اين سو راهنمايي كرده تا نتيجه بگيرند كه يك شيء با چندين ميليون برابر جرم خورشيد بايد در داخل مدار ستاره باشد. تنها شيء شناخته شده اي كه مي تواند اين جرم را داشته باشد و داخل مدار ستاره در وضعیت مناسبي قرار داشته باشد، سياهچاله است.

نوشته شده در سه شنبه 23 فروردين 1390برچسب:,ساعت توسط احسان|