سیاه چاله چیست؟ -آکا

آکاایران:  

 سیاه چاله چیست؟



به گزارش آکاایران: از سال 1915 که انیشتین در نظریه نسبیت عام خود از سیاه چاله ها سخن گفت، این پدیده مرموز طبیعی توجه فیزیکدانان و اخترشناسان زیادی را به خود جلب کرد.


از سال 1915 که انیشتین در نظریه نسبیت عام خود از سیاه چاله ها سخن گفت، این پدیده مرموز طبیعی توجه فیزیکدانان و اخترشناسان زیادی را به خود جلب کرد.
در اینجا سعی می کنیم به مفهوم سیاه چاله بپردازیم و با آن بیشتر آشنا شویم.
در کلامی ساده، سیاه چاله چیزی است که از متلاشی شدن یک ستاره بزرگ باقی می ماند. اگر با مفهوم "ستاره" آشنا باشید می دانید که ستاره جسم بزرگی است که در داخل آن همجوشی در مقیاسی بزرگ و به طور پیوسته انجام می شود.
به دلیل بزرگ بودن جرم ستاره ها و گسترده بودن گاز در ساختار آن ها، میدان جاذبه گرانشی همواره در تلاش برای متلاشی کردن ستاره است. از طرفی همجوشی که در مرکز ستاره انجام می شود عامل ایجاد ثبات در این میان است و با مقابله با میدان گرانش، ستاره را از نابودی حفظ می کند.
هنگام متلاشی شدن ستاره، نیروی لازم برای همجوشی نابود می شود. در همین حال نیروی جاذبه گرانشی ستاره، محیط را برای اعمال نیروی خود آزاد می بیند و شروع به جذب همه مواد و اجرام در اطراف خود می کند.
با پر شدن فضای درون هسته ستاره، دمای هسته افزایش می یابد و این امر عامل یک انفجار سهمگین است که تمام تابش ها و شعاع های انفجار آن در فضا پخش می شود. چیزی که از این انفجار باقی می ماند هسته ای فشرده و بسیار بزرگ است. میدان گرانش این هسته آنقدر وسیع و قوی است که حتی شعاع های نور نیز از در امان نیستند.

,سیاه چاله چیست؟, سایت ,iran ,[categoriy]

آکاایران: سیاه چاله چیست؟


اکنون هسته ای که داریم یک سیاه چاله یا Black Hole است. اگر یک سیاه چاله حرکت مداری داشته باشد، آغاز به کشیدن فضا-زمان به دور افق رویداد می کند. این گردش فضا به دور افق رویداد را کارکُره (ergosphere) می گویند و شکل بیضوی دارد.
هسته ستاره متلاشی شده به عنوان مرکز سیاه چاله یا "نقطه یکتایی" در نظر گرفته می شود. دهانه سیاه چاله به " افق رویداد" یا Event Horizon معروف است.
ابتدا برای فهم بهتر سیاهچاله ها بد نیست این را بدانید سیاهچاله ها به قدری متراکمند که اگر کل کرهٔ زمین قطرش به ۰/۹ سانتیمتر تقلیل یابد اما جرمش ثابت بماند به یک سیاهچاله تبدیل میگردد.
شاید بهتر است افق حادثه را به عنوان دهان سایه چاله در نظر بگیرید که همه چیز را می بلعد. وقتی چیزی از افق رویداد می گذرد برای همیشه از بین می رود.
شعاع دهانه به نام “شعاع Scwarzchild" معروف است. این نام را به افتخار اختر شناس بزرگ، Karl Schwartzchild انتخاب کرده اند که به پیشرفت تئوری های مربوط به سیاه چاله کمک هایی کرده است.
در کل دو نوع سیاه چاله وجود دارد:
• شوارزچایلد (Schwarzchild) : سیاه چاله غیر دوار
• کِر(Kerr) : سیاه چاله دوار
سیاه چاله شوارزچایلد ساده ترین نوع است که در آن مرکز دوران نمی کند و ثابت است. این نوع سیاه چاله تنها دارای یک نقطه یکتایی و یک افق رویداد است.

,سیاه چاله چیست؟, سایت ,iran ,[categoriy]


سیاه چاله های کِر در طبیعت به وفور یافت می شوند و در آن ها هسته دوران می کند و دلیل این دوران نیز، ستاره ای است که این سیاه چاله ها از آن به وجود آمده اند. معمولاً این ستاره های دوار هستند که سیاه چاله های کِر را بوجود می آورند. وقتی که ستاره ای دوار متلاشی می شود، هسته آن همچنان دوران می کند و به همین دلیل سیاه چاله بوجود آمده نیز به صورت دوار به جا می ماند. اگر با "اندازه حرکت دورانی" آشنا باشید این مطلب را بهتر متوجه می شوید.
سیاه چاله کِر از چهار قسمت زیر تشکیل می شود:
• نقطه یکتایی (Singularity) : همان هسته بجا مانده از ستاره متلاشی شده است.
• افق رویداد: دهانه سیاه چاله
• کارکُره (Ergosphere): اگر یک سیاه چاله حرکت مداری داشته باشد، آغاز به کشیدن فضا - زمان به دور افق رویداد می کند. این گردش فضا به دور افق رویداد را کارکُره (ergosphere) می گویند و شکل بیضوی دارد.
• Static Limit: مرز بین کارکره و فضای عادی
اگر جسمی از میان کارکره عبور کند و از دوران آن انرژی کسب کند شانس فرار از سیاه چاله را دارد. ولی اگر جسمی از افق رویداد گذر کند به دورن سیاه چاله مکیده می شود. در حال حاضر هیچ کدام از تئوری های فیزیک نمی تواند توضیح دهد که درون سیاه چاله چه اتفاقی برای ماده و انرژی می افتد.
با اینکه تا بحال هیچ سیاه چاله ای توسط انسان دیده نشده است، سه خاصیت اصلی سیاه چاله برای ما قابل اندازه گیری است:
• جرم
• بار الکتریکی
• اندازه حرکت دورانی
جرم سیاه چاله و اندازه حرکت آن را می توان توسط اجرام در حال حرکت اطراف آن و قوانین کپلر اندازه گرفت.
چیزی که ما به دنبالش هستیم یک ستاره یا حلقه گازی است که با رویت آن و مشاهده رفتار آن بتوانیم حضور سیاه چاله را تشخیص دهیم. برای مثال از مشاهده حرکت دورانی ستاره ای می فهمیم که اثری نامرئی و غیر محسوس عامل این دوران است و سپس در می یابیم که این اثر از جرم متراکم عظیمی می آید. از اینجا احتمال حضور یک سیاه چاله را می دهیم.
یک از راه های کشف سیاهچاله ها استفاده از امواج گرانشی است که هنگام فروپاشی گسیل می کنند. هر جرم اختری از حیث شکل نامتقارن تششع ممکن است یک منبع قابل اکتشاف مشخص به وجود آورد.
زمانی که جسمی به درون سیاه چاله مکیده می شود دمایش به هزاران درجه کلوین می رسد و شتاب بزرگی می گیرد. این اجرام امواج مختلفی را گسیل می کنند که ساده ترین آن اشعه ایکس است که توسط رسدخانه ها و آشکار سازهای بیرون جو قابل رویت هستند.
با وجود تمام تلاش های دانشمدان در شناخت سیاه چاله ها، این پدیده های فضایی یکی از مرموزترین و جذاب ترین موضوعات اخترفیزیک باقی می مانند.

منبع خبر : همشهری - http://www.hamshahrionline.ir/News/?id=70748



منبع :

گردآوری توسط بخش سایر ترفندها سایت آکاایران

اخبار اکاایران

تبلیغات