سیاه چاله ها چه مکانهایی هستند ؟ {قسمت سوم}
ساعت ٩:۱٩ ‎ب.ظ روز ۱۳٩۳/۱٢/٢٤   کلمات کلیدی: دانستنی های نجوم

در قسمت های پیش گفتیم اگر جرم ستاره ای 4-5 برابر خورشید باشد در این صورت رمبش ان ستاره پس از تبدیل به ستاره نوترونی متوقف نمیشود . در این حالت گرانش به کار خود ادامه خواهد داد . هیچ عاملی نیست که جلوی این رمبش ستاره را بگیرد نهایتا انقدر ادامه میابد که شعاع ستاره به صفر برسد . موجود حاصل را یک سیاه چاله گویند .

سیاه چاله ها در حقیقت یک تکینگی در فضا هستند – در حال رمبش ستاره مرحله ای فرا میرسد که سرعت فرار از سطح ان به سرعت نور و نیز بیشتر از ان میرسد . در این حالت نور نمیتواند از ان فرار کند – لازم به ذکره سرعت فرار از سیاره و ستاره بستگی به جرم و شعاع ان جسم دارد . هر چه شعاع کمتر جرم بیشتر سرعت فرار برای ان جرم بیشتر خواهد شد .

مثلا سرعت فرار برای سیاره زمین 11 کیلومتر بر ثانیه است  و برای سیاره مشتری 60 کیلومتر بر ثانیه و اگر بخواهیم سرعت فرار نور از سطح زمین را برابر سرعت نور در نظر بگیریم پس شعاع زمین باید به 9 میلیمتر فشرده بشه و برسه اینطوری تبدیل به یک سیاه چاله میشه .

به ادامه مطلب بروید 
 


سرعت فرار از سطح یک ستاره نوترونی 100000 کیلومتر بر ثانیه است . و سرعت فرار از سطح سیاه چاله بیشتر از نور است . به دلیل چگالی بالا و گرانش بیش از حد .

سیاه چاله ها از ان نظر که نقطه تلاقی گرانش کلاسیک و مکانیک کوانتوم هستند همواره مورد توجه نه تنها اختر فیزیک دانها بلکه فیزیک دانان نظری و ذرات و هم چنین علاقه مندان به نظریه ای برای همه چیز هست .

در مجاورات یک سیاه چاله انحنای فضا زمان بسیار زیاد است . طوریکه حتی نسبیت عام نیز در اینجا کارایی خودش را از دست میدهد . اما اگر سیاه چاله ها نامرئی هستند چطوری به وجود انها پی میبریم ؟ اگر یکی از ستاره های سیستم دوتایی به سیاه چاله تبدیل بشه جاذبه قوی ان میتواند مواد را از ستاره مجاور به سمت خود بمکد این ذرات در میدان گرانشی سیاه چاله انرژی جنبشی بالایی به دست میاورند و دمای انها تا میلیون درجه بالا میره . در این حالت ذرات یونیذه شده و پرتوی ایکس تابش میکنند و ما میتوانی از زمین ان پرتوها را ببینیم.

اگر ستاره ای که جرم اطراف را میمکد یک کوتوله سفید باشد بخش عمده انتابش فرابنفش و از طرفی دیگر ستاره های نوترونی در یک منظومه دوتایی میتواندد پرتوی ایکس منتشر کنند . در این صورت چگونه پی میبریم که همدم نامرئی یک ستاره نوترونی است یا سیاه چاله ؟

با مطالعه ستاره مرئی میتوان جرم ان را حساب کرد اگر جرم بیش از سه برابر جرم خورشید ما باشد انگاه ستاره نامرئی یک سیاه چاله هست .

افق رویداد کجاست ؟ در فرایند رمبش یک ستاره مرحله ای موجود است که سرعت فرار از ان برابر سرعت نور است ای جا را افق رویداد مینامند – یک سطح فرضی است در اطراف سیاه چاله در حال رمبش شکل میگیرد . شعاع افق رویداد متناسب با جرم سیاه چاله هست هر چی جرم ان سیاه چاله بیشتر شعاع این افق رویداد نیز بیشتر میشود .

اگر قرار باشه زمین به یک سیاه چاله تبدیل بشه افق رویدادش 9 میلیمتر خواهد شد در مورد خورشی نیز به 3 کیلومتر میرسد . نور و ذرات به درون افق رویداد میتوانند بروند ولی هرگز از ان نمیتوانند باز گردند .

یک سیاه چاله تنها با سه پارامتر تعریف و مشخص میشه { جرم – بار الکتریکی – تکانه ی زاویه ای }

امروزه اثبات شده سیاه چاله ها انقدر هم تاریک  و نامرئی نیستند . بر اساس مطالعه ای که هاوکینگ  و همکارش پنروز در دهه هفتاد داشت اصطلاحی به نام تابش هاوکینگ در مورد سیاه چاله ها شکل گرفت . انها نشان دادند به دلیل اثرات کوانتومی سیاه چاله ها قادرند فوتون و سایر ذرات را تابش کنند این تابش از مجاورت افق رویداد میاید نه از درون سیاه چاله

تابش هاوکینگ طیف حرارتی دارد و طبق نظریه های میدانهای کوانتومی در خلا جفتهایی از ذرات و ضد ذرات هستند که به طور پیوسته خلق و نابود میشوند اگر همچین جفتهایی در نزدیکی افق رویداد یک سیاه چاله باشند و تولید شوند انگاه یکی از ذرات وارد افق رویداد و حفت ان میتواند از افق رویداد فرار کند و گسیل شود .این ذرات همان تابش هاوکینگ هستند .

تکینگی در سیاه چاله نقطه ای است که تصور میشه همه چیز در انجا ناپدید یا نابود میشه . ما از بیرون هرگز چنین مکانی را نمیتوانیم ببینیم . ان نقطه ممکن است پلی به دنیاهای موازی یا ابعاد بالاتر داشته باشد فعلا فیزیک ما قادر به پاسخ گویی مناسب در این باره نیست .

 

قبلا در مورد سیاه چاله ها چند قسمت قرار دادیم که لینک قسمت های پیشین قرار میدم : 

http://hoshefarazamini.persianblog.ir/post/758/

http://hoshefarazamini.persianblog.ir/post/1036/

---------------------------------------------------------------------------

 


{لطفا کپی نکنید و با نام سایت و نوینسنده اشتراک بگذارید}

پایان



.: Weblog Themes By M a h S k i n:.