سیاهچاله‌ها مرموزترین پدیده‌های نجومی هستند که ذهن دانشمندان را به خودشان مشغول کرده‌اند. پدیده‌هایی فراتر از تصور ما که می‌توانند همه چیز حتی نور را ببلعند. شاید بتوان قابل درک‌ترین تصوری را که دنیای هنر و سینما از یک سیاهچاله ارائه کرده، در فیلم بی‌نظیر «بین ستاره‌ای» کریستوفر نولان دید. فیلمی که با مشاوره دقیق استادان فیزیک و نجوم تولید و شخصیت اصلی داستان وارد یک سیاهچاله شد. جایی که مفهوم زمان و مکان در آن فراتر از استاندارد‌هایی است که ما می‌شناسیم. در هفته نجوم هستیم و به این مناسبت بد نیست کمی بیشتر درباره این پدیده شگفت‌انگیز بدانیم.

کابوس کهکشان یا نقطه اتصال به دنیایی دیگر

سیاهچاله‌ها شاید تنها کابوس ترسناک جهان ما باشند. این حفره‌های توخالی مرموز در فضا مانند تونل‌های تاریک طولانی به جایی نمی‌رسند و در واقع انتهایی برای آن‌ها نمی‌توانیم تصور کنیم. کشش گرانشی سیاهچاله‌ها به‌گونه‌ای عمل می‌کند که هیچ چیز نزدیک به آن‌ها -حتی نور- نمی‌تواند از بلعیده شدن فرار کند. به گزارش «فرادید»، آن چه وارد سیاهچاله می‌شود هرگز بیرون نمی‌آید که در ادامه در باره آن بیشتر توضیح خواهیم داد. به همین دلیل سیاهچاله‌ها برای چشم غیرمسلح نامرئی هستند، به همان اندازه که فضای خالی و تاریک اطراف آن‌ها بی نور است. دانشمندان می‌دانند که سیاهچاله‌ها وجود دارند، اما نه به این دلیل که می‌توانند یک حفره واقعی را در فضا ببینند، به این علت که نیروی گرانشی فوق العاده یک سیاهچاله بر مدار ستاره‌ها و گاز‌های مجاور تأثیر می‌گذارد. سرنخ دیگرِ وجود سیاهچاله ها، تشعشعات قابل تشخیصی است که بر اثر گرم شدن گاز بلعیده شده منتشر می‌شود. شاید همه این‌ها شبیه داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسد، اما ادامه مطلب را که بخوانید متوجه خواهید شد با توجه به گزارش‌های ناسا سیاهچاله‌ها حتی عجیب‌تر از داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسند. در ادامه ۶ حقیقت رازآلود راجع به سیاهچاله‌ها را با شما در میان گذاشته‌ایم:

۱- سیاهچاله‌ها زمان و فضای اطراف خود را تحریف می‌کنند
اگر نزدیک یک سیاهچاله پرواز کنید، کشش گرانشی شدید آن به طور عجیبی زمان را کاهش می‌دهد و فضا را منحرف می‌کند. شما هرچه بیشتر به سیاهچاله‌ها نزدیک شوید، به تدریج به مواد فضایی در حال گردش (ستاره ها، گازها، غبار و سیارات) که به سمت داخل یا «نقطه بدون بازگشت» سیاهچاله در حال چرخش هستند، می‌پیوندید.

هنگامی که از این مرز عبور کنید، گرانش بر همه شانس‌های فرار غلبه می‌کند و زمانی که به سمت مرکز سیاهچاله بروید، بسیار کشیده می‌شوید یا به اصطلاح «اسپاگت می‌شوید»، یک نقطه غیرقابل تصور کوچک با یک جرم هیولایی که در آن گرانش و چگالی وجود دارد. از نظر تئوری به منحنی‌های بی‌نهایت فضا-زمان نزدیک می‌شوید. به عبارت دیگر، شما در مکانی که کاملاً قوانین فیزیک را نادیده می‌گیرد، بلعیده و نابود می‌شوید.

۲- سیاهچاله‌ها در اندازه‌های مینیاتوری، متوسط و خیلی بزرگ هستند

سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای متوسط رایج‌ترین نوع هستند. آن‌ها زمانی شکل می‌گیرند که یک ستاره عظیم در حال مرگ منفجر می‌شود و هسته باقی‌مانده از وزن گرانشی خود را فرو می‌ریزد. در نهایت، به یک تَکینگی *کوچک و بی نهایت متراکم که مرکز را تشکیل می‌دهد، تبدیل می‌شود. در حقیقت، سیاهچاله‌ها واقعاً چاله نیستند، بلکه نقاطی از ماده بسیار فشرده با ردپای گرانشی بزرگ هستند. سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای معمولاً حدود ۱۰ برابر بیشتر از خورشید ما وزن دارند، اگرچه دانشمندان تعداد کمی را هم کشف کرده اند که به طرز شگفت انگیزی بزرگ‌تر هستند. سیاهچاله‌های کلان پرجرم، بزرگ‌ترین سیاهچاله‌های جهان هستند که جرم برخی از آن‌ها میلیارد‌ها برابر خورشید ماست و اعتقاد بر این است که در مرکز هر کهکشانی، حتی کوچک‌ترین کهکشان‌ها وجود دارند. محققان به تازگی سیاهچاله‌های پنهانی را کشف کرده‌اند که به نظر می‌رسد مواد و گاز‌ها را با سرعت کمتری می‌بلعند، به این معنی که اشعه ایکس کمتری ساطع می‌شود، بنابراین تشخیص آن‌ها سخت‌تر است.

۳- سیاهچاله‌های زیادی برای شمارش وجود دارد

تصور می‌شود کهکشان راه شیری به تنهایی بین ۱۰ میلیون تا یک میلیارد سیاهچاله با جرم ستاره‌ای را در خود جا داده باشد، به علاوه درقوس Sgr A با وجود ۱۰۰ میلیارد کهکشان که هر کدام دارای میلیون‌ها سیاهچاله با جرم ستاره‌ای و یک هیولای فوق‌جرم هسته‌ای هستند (البته دیگر انواع آن کشف شده است)، شمارش تعداد دقیق سیاهچاله‌ها مانند تلاش برای شمارش دانه‌های شن است.

۴- سیاهچاله‌ها همه چیز را می‌بلعند

مطمئن باشید سیاهچاله‌ها مانند شکارچیان گرسنه، سیارات را تعقیب نمی‌کنند یا حتی طعمه‌های فضایی را، بلکه این جانوران فضایی از موادی که خیلی نزدیک به مدار آن‌ها می‌چرخند تغذیه می‌کنند. مانند یک ستاره بیچاره که دانشمندان در دهه گذشته شاهد بلعیده شدن آن بوده‌اند (طولانی‌ترین غذای سیاهچاله‌ای که تا به حال ثبت شده است). خبر خوب این است که زمین فعلا در مسیر برخورد با هیچ سیاهچاله شناخته شده‌ای قرار ندارد.

۵- سیاهچاله‌های کلان پرجرم ستاره‌ها را به دنیا می‌آورند و تعداد ستاره‌های یک کهکشان را تعیین می‌کنند

به همان روشی که قطعاتی به اندازه یک سیاره از مرکز سیاهچاله به بیرون پرتاب می‌شود، یک کشف اخیر نشان می‌دهد که سیاهچاله‌های غول‌پیکر گاهی موادی را برای تشکیل ستارگان جدید آزاد می‌کنند. نکته قابل توجه این‌که، برخی ستاره‌های زاده شده در اعماق فضا فرود می‌آیند که از کهکشان مبدا خود بسیار دورتر است. یک مطالعه در سال ۲۰۱۸ در مجله Nature نشان داد که سیاهچاله‌های پرجرم نه تنها ستاره‌های جدیدی ایجاد می‌کنند، بلکه با تأثیر مستقیم بر سرعت خاموش شدن ستاره، تعداد آن‌ها را در یک کهکشان کنترل می‌کنند. شکل‌گیری ستاره، شاید به طرز عجیبی، در کهکشان‌هایی با سیاه‌چاله‌های کوچک‌تر در مرکز، سریع‌تر اتفاق بیفتد.

۶- کشف یک سیاهچاله شگفت انگیز که با بقیه متفاوت است

ستاره‌شناسان در آفریقای جنوبی به تازگی به منطقه‌ای از فضای دور دست یافته اند که در آن سیاهچاله‌های بسیار پرجرم در چندین کهکشان در یک جهت قرار دارند. به این معنی که گاز‌های گلخانه‌ای آن‌ها به‌گونه‌ای بیرون می‌آیند که گویی با طراحی هماهنگ شده‌اند. تئوری‌های کنونی نمی‌توانند توضیح دهند چگونه سیاهچاله‌هایی که با فاصله ۳۰۰ میلیون سال نوری از هم به نظر می‌رسند این طور هماهنگ عمل می‌کنند. محققان می‌گویند، تنها راه ممکن این است که این سیاهچاله‌ها در یک جهت بچرخند، فرایندی که ممکن است در زمان شکل گیری کهکشان‌ها در کیهان اولیه رخ داده باشد.

* تَکینِگی گرانشی یا تَکینِگی فضازمان موقعیتی در فضا-زمان است که طبق پیش‌بینی نسبیت عام، در آن چگالی و میدان گرانشی جسم سماوی بی نهایت می‌شوند، به‌طوری که دیگر این کمیت‌ها وابسته به دستگاه مختصات مورد استفاده نخواهند بود. این کمیت‌ها، همان انحنای فضازمان و شاخصی از چگالی ماده هستند.

منبع: روزنامه خراسان